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Química ambiental

Bolsas blancas llenas de piedras contaminadas bordean la orilla cerca de un derrame de petróleo industrial en Raahe , Finlandia. La química ambiental es el estudio científico de...

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Bolsas blancas llenas de piedras contaminadas bordean la orilla cerca de un derrame de petróleo industrial en Raahe, Finlandia.
Bolsas blancas llenas de piedras contaminadas bordean la orilla cerca de un derrame de petróleo industrial en Raahe , Finlandia.

La química ambiental es el estudio científico de los fenómenos químicos y bioquímicos que ocurren en entornos naturales. No debe confundirse con la química verde , que busca reducir la contaminación potencial en su origen. Se define como el estudio de las fuentes, reacciones, transporte, efectos y destino de las especies químicas en el aire , el suelo y el agua , así como el efecto de la actividad humana y biológica sobre estos. La química ambiental es una ciencia interdisciplinaria que abarca la química atmosférica , acuática y del suelo , y que se basa en gran medida en la química analítica , estando relacionada con el medio ambiente y otras áreas de la ciencia.

La química ambiental implica, en primer lugar, comprender cómo funciona el medio ambiente no contaminado , qué sustancias químicas están presentes de forma natural y en qué concentraciones, y con qué efectos. Sin este conocimiento, sería imposible estudiar con precisión los efectos que los seres humanos tienen sobre el medio ambiente mediante la liberación de sustancias químicas .

Los químicos ambientales utilizan conceptos químicos tradicionales, así como técnicas de muestreo y análisis . [ 1 ]

Contaminante

Un contaminante es una sustancia presente en la naturaleza en un nivel superior a los niveles establecidos o que no estaría presente de otro modo. [ 2 ] [ 3 ] Esto puede deberse a la actividad humana y a la bioactividad. El término contaminante se usa a menudo indistintamente con el de contaminante ambiental , que es una sustancia que afecta negativamente al medio ambiente circundante. [ 4 ] [ 5 ] Si bien un contaminante es a veces una sustancia en el medio ambiente como resultado de la actividad humana, pero sin efectos nocivos, en ocasiones los efectos tóxicos o nocivos de la contaminación solo se hacen evidentes posteriormente. [ 6 ]

El "medio", como el suelo o un organismo, como los peces, afectado por el contaminante se denomina receptor , mientras que un sumidero es un medio químico o una especie que retiene e interactúa con el contaminante, como un sumidero de carbono , y sus efectos a través de los microbios.

Indicadores ambientales

Las medidas químicas de la calidad del agua incluyen el oxígeno disuelto (OD) , la demanda química de oxígeno (DQO) , la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) , los sólidos disueltos totales (SDT) , el pH , los nutrientes ( nitratos y fósforo ), los metales pesados , los productos químicos del suelo (incluidos el cobre , el zinc , el cadmio , el plomo y el mercurio ) y los pesticidas .

Aplicaciones

La química ambiental a menudo detecta e identifica la naturaleza y el origen de los contaminantes. Estos contaminantes pueden incluir:

Métodos

El análisis químico cuantitativo es una parte clave de la química ambiental, ya que proporciona los datos que enmarcan la mayoría de los estudios ambientales. [ 11 ]

Las técnicas analíticas comunes utilizadas para determinaciones cuantitativas en química ambiental incluyen la química húmeda clásica, como los métodos gravimétricos , volumétricos y electroquímicos . Se utilizan enfoques más sofisticados para la determinación de metales traza y compuestos orgánicos. Los metales se miden comúnmente mediante espectroscopia atómica y espectrometría de masas : espectrofotometría de absorción atómica (AAS) y espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) o espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los compuestos orgánicos, incluidos los HAP , también se miden comúnmente mediante métodos de espectrometría de masas, como la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC/MS) y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC/MS). La espectrometría de masas en tándem ( MS/MS) y la espectrometría de masas de alta resolución/exactitud ( HR/AM) ofrecen detección de subpartes por billón. Los métodos no basados ​​en espectrometría de masas que utilizan GC y LC con detectores universales o específicos siguen siendo fundamentales en el arsenal de herramientas analíticas disponibles.

Los materiales radiactivos se analizan mediante contadores de partículas y contadores de centelleo . Los bioensayos e inmunoensayos se utilizan para evaluar la toxicidad de los efectos químicos en diversos organismos. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) permite identificar especies de bacterias y otros organismos mediante el aislamiento y la amplificación de genes específicos de ADN y ARN, y se perfila como una técnica valiosa para identificar la contaminación microbiana ambiental.

Lecturas adicionales

  • "Métodos analíticos de la Ley de Agua Limpia" . EPA. 27 de julio de 2022.
  • "Métodos de prueba de residuos peligrosos / SW-846" . EPA. 15 de junio de 2022.
  • Eaton, Andrew D.; Greenberg, Arnold E.; Rice, Eugene W.; Clesceri, Lenore S.; Franson, Mary Ann H., eds. (2005). Métodos estándar para el examen de agua y aguas residuales (21.ª  ed.). Asociación Estadounidense de Salud Pública. ISBN 978-0-87553-047-5También disponible en CD-ROM y en línea mediante suscripción.

Químicos ambientales destacados

Joan Berkowitz Paul Crutzen ( Premio Nobel de Química, 1995 ) Philip Gschwend Alice Hamilton John M. Hayes Charles David Keeling Ralph Keeling Mario Molina ( Premio Nobel de Química, 1995 ) James J. Morgan Clair Patterson Roger Revelle Sherry Roland ( Premio Nobel de Química, 1995 ) Robert Angus Smith Susan Solomon Werner Stumm Ellen Swallow Richards Hans Suess John Tyndall

Véase también

Referencias

  1. ↑ Williams, Ian. Química ambiental: un enfoque modular . Wiley. 2001. ISBN 0-471-48942-5
  2. ↑ "Glosario del Plan de Gestión de la Cuenca Hidrográfica de Buzzards Bay" . Archivado del original el 9 de octubre de 2016. Consultado el 23 de marzo de 2006 .
  3. ↑ Sociedad Meteorológica Americana. Glosario de Meteorología . Archivado el 20 de septiembre de 2011 en Wayback Machine.
  4. ↑ Universidad Estatal de Carolina del Norte. Departamento de Ciencias del Suelo. "Glosario". Archivado el 18 de septiembre de 2014 en Wayback Machine.
  5. ↑ Centro de Acción Global de Recursos para el Medio Ambiente (GRACE). Nueva York, NY. Tabla de sostenibilidad: Diccionario archivado el 24 de agosto de 2012 en Wayback Machine.
  6. ↑ Harrison, RM (editor). Comprender nuestro medio ambiente: una introducción a la química ambiental y la contaminación, tercera edición . Royal Society of Chemistry. 1999. ISBN 0-85404-584-8
  7. ↑ Briffa, Jessica; Sinagra, Emmanuel; Blundell, Renald (8 de septiembre de 2020). "Contaminación por metales pesados ​​en el medio ambiente y sus efectos toxicológicos en los seres humanos" . Heliyon . 6 ( 9) e04691. Bibcode : 2020Heliy...604691B . doi : 10.1016/j.heliyon.2020.e04691 . PMC 7490536. PMID 32964150 .  
  8. ↑ Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Washington, D.C. «Protección de la calidad del agua frente a la escorrentía agrícola». Documento n.º EPA 841-F-05-001. Marzo de 2005.
  9. ↑ EPA. "Protección de la calidad del agua frente a la escorrentía urbana". Documento n.º EPA 841-F-03-003. Febrero de 2003.
  10. ↑ Sigel, A. (2010). Sigel, H.; Sigel, RKO (eds.). Compuestos organometálicos en el medio ambiente y la toxicología . Iones metálicos en las ciencias de la vida. Vol. 7. Cambridge: RSC publishing. ISBN  978-1-84755-177-1.
  11. ↑ vanLoon, Gary W.; Duffy, Stephen J. (2000). Química ambiental . Oxford: Oxford . págs . 7. ISBN  0-19-856440-6.

Lecturas adicionales

  • Stanley E. Manahan. Química ambiental . CRC Press. 2004. ISBN 1-56670-633-5.
  • Julian E. Andrews; Peter Brimblecombe ; Tim D. Jickells; Peter S. Liss; Brian Reid (25 de abril de 2013). Introducción a la química ambiental . John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-68547-1.
  • René P Schwarzenbach, Philip M Gschwend, Dieter M Imboden. Química Orgánica Ambiental, Segunda edición . Wiley-Interscience, Hoboken, Nueva Jersey, 2003. ISBN 0-471-35750-2.
  • Johan Alfredo Linthorst, "Notas sobre el compromiso ambiental dentro de la Sociedad Química Estadounidense, 1960-1990", Boletín para la Historia de la Química 50 (1), págs. 52–56, 2025.
  • Libro de texto NCERT XI.[unidad 14]
  • Lista de enlaces sobre Química Ambiental - de la Biblioteca Virtual WWW
  • Revista Internacional de Química Analítica Ambiental