¿Qué es un estudio de Riesgo Ambiental?

Se entiende por riesgo ambiental la probabilidad de que ocurran accidentes mayores que involucren a los materiales peligrosos que se manejan en las actividades altamente riesgosas, que puedan trascender los límites de sus instalaciones y afectar adversamente a la población, los bienes, el ambiente y los ecosistemas.

La evaluación de dicho riesgo comprende la determinación de los alcances de los accidentes y la intensidad de los efectos adversos en diferentes radios de afectación. Quienes realicen actividades altamente riesgosas, deberán formular y presentar a la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) un estudio de riesgo ambiental

De acuerdo con el Artículo 147 de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), la realización de actividades industriales, comerciales o de servicios altamente riesgosas, se llevarán a cabo con apego a lo dispuesto por esta Ley, las disposiciones reglamentarias que de ella emanen y las Normas Oficiales Mexicanas correspondientes.

La complejidad del estudio de riesgo, estará en función de la actividad propia de la instalación de acuerdo al diagrama 1 que define el nivel de información necesaria para su evaluación

Diagrama 1, que define el nivel del Estudio de Riesgo

Para la identificación y jerarquización de riesgos se puede recurrir a los siguientes métodos. La selección de éstos dependerá del nivel de estudio de riesgo ambiental que corresponda a la actividad en particular, de acuerdo al diagrama 1.

•  Lista de verificación: Consiste en una lista de preguntas acerca de la organización de la planta, su operación, mantenimiento y otras áreas de interés. Su propósito es mejorar el desempeño humano en las distintas etapas del proyecto o asegurar la concordancia con las regulaciones o normas nacionales o internacionales. Se aplica durante el diseño preliminar de un proyecto, durante la construcción y operación de una planta o durante la realización de paros y arranques de la misma.

•  ¿Qué pasa sí?: esta técnica requiere métodos cuantitativos especiales o de una planeación extensa. El método utiliza información específica de un proceso para generar una especie de preguntas de lista de verificación. Un equipo especial prepara una lista de preguntas, del tipo ¿Qué pasa si...?, las cuales son entonces contestadas colectivamente por el grupo de trabjo y resumidas en forma tabular. Esta técnica es ampliamente utilizada durante las etapas de diseño del proceso, así como durante el tiempo de vida u operación de una instalación, asimismo cuando se introducen cambios al proceso o a los procedimientos de operación.

•  Análisis de Modo, Falla y Efecto (AMFE): es un proceso sistemático para la identificación de las fallas poteniales del diseño de un producto o un proceso antes de que éstas ocurran, con el propósito de eliminarlas o de minimizar el riesgo asociado a las mismas. El AMFE puede ser considerado como un método analítico estandarizado para detectar y eliminar problemas de forma sistemática y total, cuyos objetivos principales son: reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las causas asociadas con el diseño y manufactura de un producto, determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeño del sistema, identificar las acciones que podrán eliminar o reducir la oportunidad de que ocurra la falla potencial, analizar la confiabilidad del sistema y documentar el proceso.

•  HAZOP: Involucra un examen metódico y sistemático de los documentos de diseño que describen las instalaciones, por un grupo multidiciplinario, que identifica los problemas de riesgo en el proceso que pueden causar un accidente. Las desviaciones del valor de diseño o los parámetros clave son estudiados usando palabras guía. Esto supone que los valores de diseño de los flujos, temperaturas, presiones, concentraciones y otros procesos variables son inherentemente seguros y operables. Esta técnica es empleada durante el diseño de un proyecto, el establecimiento de una instalación industrial o cuando se realizan cambios mayores en los procesos.

•  Árbol de fallas: Es un método de análisis que utiliza el razonamiento deductivo y los diagramas gráficos, para determinar cómo puede ocurrir un evento particular no deseado. Es, además, una de las pocas herramientas que puede tratar adecuadamente el problema de las fallas comunes y que produce tanto resultados cualitativos como cuantitativos. Las etapas donde se utiliza esta metodología son: durante el diseño, para detectar fallas escondidas o durante la operación para evaluar accidentes potenciales en el sistema y detectar fallas en procedimientos o en el operador.

•  Índice MOND: Este método se basa en la peligrosidad de los productos y en el carácter crítico de los procesos en función de sus antecedentes de operación en instalaciones similares. Este índice fue desarrollado por la empresa ICI, y permite obtener índices numéricos de riesgos para cada sección de las instalaciones industriales, en función de las características de las sustancias manejadas, de su cantidad, del tipo de proceso y de las condiciones específicas de operación. Esta técnica es utilizada durante las etapas de diseño de instalaciones, así como durante el tiempo de vida o de operación de una instalación y realización de cambios mayores al proceso.

Por otra parte, la información contenida en el estudio de riesgo ambiental es la evaluación de riesgos o de consecuencias; en la cual, para los riesgos identificados y jerarquizados a través de alguna o algunas de las metodologías mencionadas anteriormente, se determinan las áreas de afectación a través de modelos matemáticos de simulación.

Los modelos que actualmente se utilizan para la evaluación de riesgos, son entre otros, los siguientes:

•  PHAST (Transformación participativa en materia de higiene y saneamiento industrial, por sus siglas en inglés)

•  SCRI (Simulación de Contaminación y Riesgos en la Industria)

•  ARCHIE (Automated Resource for Chemical Hazard Incident Evaluation Agency)

•  ALOHA (Modelo de Dispersión de Aire, por sus siglas en inglés)

•  TRACE

•  SPILL

•  TSCREEN

En base a todo lo anterior, un estudio de riesgo ambiental debe permitir, entre otras cosas, determinar:

•  La probabilidad de que ocurran accidentes por explosión, incendio, fuga o derrame que involucren materiales peligrosos

•  Los posibles radios de afectación fuera de las instalaciones correspondientes

•  La severidad de la afectación en los distintos radios

•  Las medidas de seguridad a implantar para prevenir que ocurran los accidentes

•  El Programa para la Prevención de Accidentes en caso de que ocurra un accidente.

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Fuentes e información adicional:
http://www.semarnat.gob.mx/dgmic/rpaar/aar/definicion_ra/definicion_ra.shtml
http://www.semarnat.gob.mx/dgmic/rpaar/aar/estudios/estudios.shtml
http://www.semarnat.gob.mx/dgmic/rpaar/aar/estudios/diagramaer.shtml http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger/amef.htm
http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/132/evaluacion.html

El análisis de suelos

El suelo es un sistema muy complejo que sirve como soporte de las plantas, además de servir de despensa de agua y de otros elementos necesarios para el desarrollo de los vegetales. El suelo es conocido como un ente vivo en el que habitan gran cantidad de seres vivos como pequeños animales, insectos, microorganismos (hongos y bacterias) que influyen en la vida y desarrollo de las plantas de una forma u otra.

El suelo es un sistema abierto, dinámico, constituido por tres fases. La fase sólida está formada por los componentes inorgánicos y los orgánicos, que dejan un espacio de huecos (poros, cámaras, galerías, grietas, grietas y otros) en el que se hallan las fases líquida y gaseosa (principalmente oxígeno y dióxido de carbono). El volumen de huecos está ocupado principalmente por agua que puede llevar iones y sustancias en solución o suspensión, por aire y por las raíces y organismos que viven en el suelo. Todos estos elementos le dan sus propiedades físicas y químicas.

Se puede hablar sobre la evolución del suelo, es decir, cambio de sus características basándose en el clima, presencia de animales y plantas y la acción del hombre. Por lo tanto un suelo natural, en el que la evolución es lenta es muy diferente de uno cultivado.

Por tanto, la gestión adecuada de un suelo es necesaria para poder preservar su fertilidad, obtener mejores resultados y respetar el medio ambiente. Por otro lado, analizar un suelo es necesario si queremos gestionarlo adecuadamente.

LA ESTRUCTURA DEL SUELO

Las propiedades físicas de un suelo dependen fundamentalmente de su textura y de su estructura. La importante de estas propiedades es muy grande, ya que de ellas depende el comportamiento del aire y del agua en el suelo, y por lo tanto condicionan los fenómenos de aireación, de permeabilidad y de asfixia radicular. Por otra parte, las propiedades físicas son más difíciles de corregir que las propiedades químicas, de ahí su interés desde el punto de vista de la fertilidad de un suelo.

Entre las pequeñas partículas minerales de los suelos se incluyen la arena, el limo y la arcilla. Algunos suelos presentan además otras partículas de mayor tamaño denominadas piedras, guijarros o gravillas. La textura define la cantidad de arena, limo y arcilla que existe en el suelo. A continuación se muestra el tamaño de diferentes partículas de diversos componentes del suelo.

Las partículas de arena son las de mayor tamaño y se caracterizan por presentar un tacto grumoso. El limo es la partícula de tamaño intermedio, situada entre la arena y la arcilla. La arcilla es la partícula más pequeña. Las combinaciones de arena, limo y arcilla normalmente se describen de la siguiente manera:

· Textura fina: suelos formados por partículas de arcilla.

· Textura media: suelos de naturaleza limosa.

· Textura gruesa: suelos con un alto contenido en arena.

Por tanto, la textura define la cantidad y el tamaño de los espacios que existen entre las partículas del suelo. Estos espacios determinan la facilidad que tiene el agua para circular a través del suelo y la cantidad de agua que el suelo puede retener. El tamaño de las partículas también influye sobre el arado y laboreo de los suelos, de igual manera que sobre el cultivo.

La estructura de un suelo es el modo que tienen los elementos constituyentes del suelo de unirse entre sí, de tal forma que le confieren una arquitectura característica. Se entiende por estabilidad estructural la resistencia de los agregados a modificar su forma o su tamaño por la acción de factores externos. Son numerosos los factores degradadores de la estructura, pero el más importante es el agua, ya que ocasiona los efectos de dispersión, estallido, golpeteo, etc.

Generalmente el agricultor a penas puede modificar la textura del suelo, pero si puede influir beneficiosamente sobre su estructura realizando las siguientes labores:

· Suministrando materia orgánica al suelo, para aumentar su contenido de complejo arcillo-húmico.

· Facilitando, en los suelos ácidos, la formación de complejo mediante la aplicación de enmiendas calizas.

· Evitando el laboreo del suelo en periodos desfavorables (falta de buen tempero), evitando así la pérdida de materiales fértiles por procesos de erosión.

· Evitando en lo posible el empleo de abonos que contengan sodio, que favorece la dispersión de los coloides.

· No empleando en los regadíos más cantidad de agua que la necesaria, ya que el agua puede actuar como agente destructor de la estructura, por dislocación de los agregados, dispersando los coloides y formando costra en la superficie del suelo.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL SUELO

La composición química del suelo incluye la media de la reacción de un suelo (pH) y de sus elementos químicos (nutrientes). Su análisis es necesario para una mejor gestión de la fertilización, cultivo y para elegir las plantas más adecuadas para obtener los mejores rendimientos de cosecha.

        3.1. LA REACCIÓN DEL SUELO O pH.

La reacción de un suelo hace referencia al grado de acidez o basicidad del mismo y generalmente se expresa por medio de un valor de pH del sistema suelo-agua. El pH es la medida de la concentración de iones de hidrógeno [H + ]. Según este valor, un suelo puede ser ácido, neutro o alcalino. Las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo están influenciadas por la acidez o basicidad del medio, que a su vez condicionan el uso agronómico del suelo. Así, la mayoría de las plantas prefieren rangos de pH de 5,5 a 7,5, pero algunas especies prefieren suelos ácidos o alcalinos. Sin embargo, cada planta necesita un rango específico de pH, en el que poder expresar mejor su potencialidad de crecimiento.

Del pH también dependen los procesos de humificación. En función del pH se producen distintos tipos de materia orgánica del suelo y propiedades que influyen directamente sobre el crecimiento vegetal como el movimiento y disponibilidad de los nutrientes o los procesos de intercambio catiónico.

El pH influye sobre la movilidad de los diferentes elementos del suelo: en unos casos disminuirá la solubilidad, con lo que las plantas no podrán absorberlos; en otros el aumento de la solubilidad debida al pH, hará que para determinados elementos sea máxima (por ejemplo, cuando hay mucha acidez se solubiliza enormemente el aluminio pudiendo alcanzarse niveles tóxicos). Cada planta necesita elementos en diferentes cantidades y esta es la razón por la que cada planta requiere un rango particular de pH para optimizar su crecimiento. Por ejemplo, el hierro, el cobre y el manganeso no son solubles en un medio alcalino. Esto significa que las plantas que necesiten estos elementos deberían teóricamente estar en un tipo de suelo ácido. El nitrógeno, el fósforo, el potasio y el azufre, por otro lado, están disponibles en un rango de pH cercano a la neutralidad.

Valores de pH más deseables, según cultivos:

La génesis del suelo se ve influenciada por la acidez o alcalinidad de su solución. Al aumentar la acidez del suelo, la flora bacteriana se ve desplazada por el predominio de hongos, con lo que la nitrificación y otros procesos dependientes de la actividad bacteriana se verán afectados. Por tanto, en condiciones de fuerte acidez, la fijación del nitrógeno y la mineralización de residuos vegetales se reduce. Las plantas absorben los nutrientes disueltos en el agua del suelo y la solubilidad de los nutrientes depende en gran medida del valor de pH.

Caracterizar con exactitud la reacción del suelo tiene como principal objetivo diagnosticar las condiciones que rigen en los procesos edafogenéticos, en la translocación de elementos, en la disponibilidad de nutrientes, en cuanto a los problemas de toxicidad, en la actividad biológica, etc.

La medida del pH del suelo en agua es una determinación sencilla, pero de gran valor, pues sirve como criterio para decidir la necesidad de otros análisis y las técnicas a utilizar. Sin embargo, también se puede medir el pH en KCl que, junto con el pH en agua, da una idea del grado de saturación del complejo de cambio; el pH en NaF es útil para detectar la presencia de compuestos amorfos en posibles horizontes espódicos o en andosoles.

GESTIÓN DEL SUELO EN RELACIÓN CON LOS VALORES DE pH.

Como hemos visto, la elección del cultivo depende del valor del pH del suelo, por ello se recomienda elegir cultivos que estén indicados para el rango analizado.

  Gestión de suelos ácidos.

Hay varios factores que influyen sobre la acidez de los suelos. El calcio, el magnesio y el potasio, se eliminan del suelo a través de la erosión, la lixiviación y la recolección del cultivo, incrementándose la acidez de los suelos. Además, la utilización de fertilizantes acidificantes incrementa los niveles de acidez de los suelos. Por ejemplo, la conversión de los fertilizantes amónicos a nitratos ocasiona la formación de suelos ácidos.

Por ello, es importante emplear fertilizantes que no aumenten la acidez (urea, nitrato de calcio, nitrato de amonio y superfosfato) o reduzca la alcalinidad (sulfato de amonio). Sin embargo, el pH del suelo puede ajustarse mediante la aplicación de enmiendas. En suelos ácidos se pueden emplear sustancias correctoras como cal, dolomítica, piedra caliza y marga, según la naturaleza del suelo, que tienen la capacidad de neutralizar los ácidos del suelo.

El material calizo más común y económico que se encuentra disponible es la roca caliza agrícola. Las rocas calizas que contienen tanto calcio como magnesio de denominan rocas dolomíticas y las rocas que contienen únicamente calcio se denominan calcíticas. Cuando los suelos son ácidos y los niveles de magnesio son bajos, conviene incorporar roca caliza dolomítica, para así, incrementar tanto el pH como los niveles de magnesio.

Por tanto, la cal incorporada al suelo tiene cinco funciones:

1) Neutraliza el suelo. La mayoría de las plantas no se desarrollan correctamente en suelos ácidos.

2) Intensifica la disponibilidad de los nutrientes para las plantas.

3) Incrementa la efectividad del nitrógeno, del fósforo y del potasio incorporados.

4) Incrementa la actividad de los microorganismos, incluyendo los responsables de la fijación del N en las leguminosas y de la descomposición de la materia orgánica.

5) Intensifica el crecimiento de la planta y por tanto el rendimiento productivo del cultivo.

Gestión de suelos básicos.

Los niveles altos de pH en los suelos pueden depender de diferentes elementos, por lo que hay diversos métodos para su corrección.

En suelos ricos en piedra caliza se recomienda añadir sustancias orgánicas y en los suelos alcalino-salinos la alcalinidad se debe a la presencia de sales, en particular a una alta concentración de sodio.

Si la alcalinidad está causada por sodio, se recomienda añadir sustancias como el yeso (sulfato de calcio), sulfuro u otros sulfúricos.

NUTRIENTES

Los nutrientes vegetales son aquellos elementos químicos que en mayor o menor proporción son necesarios para el desarrollo de las plantas, y que en general éstas toman del suelo por las raíces, y del aire por las hojas.

Aunque se han identificado veinte elementos químicos en la mayor parte de las plantas, se ha visto que solamente dieciséis son realmente necesarios para un adecuado crecimiento y una completa maduración de las plantas. A estos 16 elementos se les considera como los nutrientes esenciales.

Carbono, oxígeno e hidrógeno, constituyen la mayor parte del peso seco de las plantas, estos elementos provienen del CO2 atmosférico y del agua. Les siguen en importancia cuantitativa el nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre que son absorbidos del suelo.

Los elementos más importantes para el crecimiento de las plantas son los macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y deberían ser suministrados a las plantas a través de fertilizantes, mesonutrientes (calcio, magnesio y azufre) y micronutrientes u oligoelementos (hierro, manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno) que están generalmente presentes en el suelo en cantidades suficientes y las plantas los necesitan en dosis menores.

En la tabla siguiente se recogen las funciones de estos elementos en las plantas y sus síntomas de deficiencia:

Por tanto el correcto desarrollo de un cultivo dependerá de la contenido nutricional del suelo sobre el que se desarrolla. Pero la cantidad de nutrientes a añadir al suelo, no depende solo del estado químico del suelo sino también de factores como el clima local, la estructura física, la existencia de cultivos previos y presentes, actividad microbiológica, etc. Por tanto, solo tras una evaluación técnica y económica, es posible elegir la cantidad adecuada de fertilizante a añadir. Los pasos a seguir para conseguir un abonado racional son los siguientes:

1. Hacer un análisis del suelo para conocerse riqueza en elementos fertilizantes y poder adoptar la fórmula de abonado más conveniente.

2. Elegir el abono adecuado, utilizando el que tenga un equilibrio semejante a las necesidades del suelo manifestadas en el análisis.

3. Aplicar, según las necesidades del cultivo y el nivel de nutrientes, las cantidades necesarias para obtener una producción óptima.

El nitrógeno en el suelo.

El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades.

Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos.

La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.

El fósforo en el suelo.

El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.

El potasio en el suelo.

Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura.

Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas.

El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.

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BIBLIOGRAFÍA.

- LÓPEZ RITAS, J. y LÓPEZ MELIDA, J. 1990. El diagnóstico de suelos y plantas. Métodos de campo y laboratorio. Ed. Mundi-Prensa 4ª Ed. 363 p. Madrid.

- LOTTI, G. y GALOPPINI, C. 1986. Análisis químico agrario. Ed. Alambra. 440 p. Madrid.

- MARAÑÉS, A; SÁNCHEZ, J.A.; DE HARO, S.; SÁNCHEZ, S.T. y LOZANO, F.J. 1994. Análisis de suelos. Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Almería. Almería. 130 pp.

- PARKER, R. 2000. La ciencia de las plantas. Ed. Paraninfo. Madrid. 628 p.

- PLASTER, E.J. 2000. La ciencia del suelo y su manejo. Ed. Paraninfo. Madrid. 419 p.

- PORTA, J.; LÓPEZ-ACEVEDO, M. Y ROQUERO, C. 1994. Edafología para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 807 pp.

- URBANO, P. 1995. Tratado de fitotecnia general. 2ª Edición. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 895 p.

-VILLALBÍ, I. y VIDAL, M. 1988. Análisis de suelos y foliares: interpretación y fertilización. Monografías de la obra agrícola de la fundación Caja de Pensiones. 201 p. Barcelona.

El Análisis Térmico (TA)

El análisis térmico de un material tiene una gran importancia en reacciones catalíticas con lo cual se puede proponer un mecanismo de reacción en cualquier reacción de hidrogenación, hidroformilación, carbonilación, isomerización catalítica, entre otras.

¿Qué es el análisis térmico?

El análisis térmico incluye un conjunto de técnicas analíticas que estudian el comportamiento térmico de los materiales. Un material, al ser calentado o enfriado, sufre cambios en su estructura y composición química: fusión, solidificación, cristalización, oxidación, descomposición, transición, expansión, sinterización, etc. Estas modificaciones pueden ser analizadas midiendo la variación de distintas propiedades de la materia en función de la temperatura.

Técnicas del análisis térmico

Entre las técnicas de análisis térmico destacan:

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