Química ambiental
La química ambiental es el estudio científico de los fenómenos químicos y bioquímicos que se producen en los lugares naturales. La química medioambiental puede definirse como el estudio de las fuentes, las reacciones, el transporte, los efectos y los destinos de las especies químicas en el aire, el suelo y el agua, así como el efecto de la actividad humana en ellos. La química ambiental es una ciencia interdisciplinar que incluye la química atmosférica, acuática y del suelo, así como los usos de la química analítica. Está relacionada con el medio ambiente y otras áreas de la ciencia. Es diferente de la química verde, que trata de reducir la contaminación potencial en su origen.
La química ambiental empieza por comprender cómo funciona el medio ambiente no contaminado. Identifica las sustancias químicas que están presentes de forma natural. Estudia la concentración y los efectos de esas sustancias químicas. A continuación, estudia con precisión los efectos que el ser humano tiene en el medio ambiente a través de la liberación de sustancias químicas.
Los químicos medioambientales se basan en una serie de conceptos de la química y de diversas ciencias medioambientales para ayudarles a estudiar lo que ocurre con una sustancia química en el medio ambiente. Entre los conceptos generales importantes de la química se encuentran la comprensión de las reacciones y ecuaciones químicas, las soluciones, las unidades, el muestreo y las técnicas analíticas. Los químicos estudian compuestos con actividad biológica, como las feromonas.
Contaminación
Un contaminante es una sustancia presente en la naturaleza a un nivel superior a los niveles típicos o que de otro modo no estaría allí. Puede deberse a la actividad humana. El término contaminante se utiliza a menudo de forma intercambiable con el de contaminante, que es una sustancia que daña el entorno. Mientras que un contaminante se define a veces como una sustancia presente en el medio ambiente como resultado de la actividad humana, pero sin efectos nocivos, a veces ocurre que los efectos tóxicos o nocivos de la contaminación sólo se manifiestan en una fecha posterior.El "medio" (por ejemplo, el suelo) o el organismo (por ejemplo, los peces) afectado por el contaminante o la contaminación se denomina receptor. Un sumidero es un medio o especie química que retiene e interactúa con el contaminante.
Indicadores medioambientales
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), el total de sólidos disueltos (TDS), el pH, los nutrientes nitratos y fósforo, los metales pesados (incluidos el cobre, el zinc, el cadmio, el plomo y el mercurio) y los pesticidas.
Aplicaciones
La química medioambiental es utilizada por la Agencia de Medio Ambiente (en Inglaterra y Gales), la Agencia de Protección del Medio Ambiente (en Estados Unidos), la Asociación de Analistas Públicos y otras agencias medioambientales y organismos de investigación de todo el mundo para detectar e identificar la naturaleza y el origen de los contaminantes. Estos pueden incluir:
- Contaminación del suelo por metales pesados a causa de la industria. Estos pueden ser transportados a las masas de agua y ser absorbidos por los organismos vivos.
- La lixiviación de nutrientes de las tierras agrícolas a los cursos de agua, que puede provocar la proliferación de algas y la eutrofización.
- La escorrentía urbana de contaminantes que se desprenden de las superficies impermeables (carreteras, aparcamientos y tejados) durante las tormentas. Los contaminantes típicos son la gasolina, el aceite de motor y otros compuestos de hidrocarburos, los metales, los nutrientes y los sedimentos (suelo).
- Compuestos organometálicos.
Métodos
El análisis químico cuantitativo es una parte fundamental de la química medioambiental, ya que proporciona los datos que enmarcan la mayoría de los estudios medioambientales.Las técnicas analíticas más comunes utilizadas para las determinaciones cuantitativas en química medioambiental incluyen la química húmeda clásica, como los métodos gravimétricos, titrimétricos y electroquímicos. En la determinación de metales traza y compuestos orgánicos se emplean enfoques más sofisticados. Los metales se miden habitualmente mediante espectroscopia atómica y espectrometría de masas: Espectrofotometría de absorción atómica (AAS) y técnicas de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) o espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los compuestos orgánicos se suelen medir también con métodos de espectrometría de masas, como la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC/MS). Los métodos no MS que utilizan GC y LC con detectores universales o específicos siguen siendo básicos en el arsenal de herramientas analíticas disponibles.
Otros parámetros que se miden a menudo en la química ambiental son los radioquímicos. Se trata de contaminantes que emiten materiales radiactivos, como partículas alfa y beta, que suponen un peligro para la salud humana y el medio ambiente. Los contadores de partículas y de centelleo son los más utilizados para estas mediciones. Los bioensayos e inmunoensayos se utilizan para evaluar la toxicidad de los efectos químicos en diversos organismos.
Métodos analíticos publicados
Las agencias gubernamentales y las organizaciones de investigación privadas han publicado métodos de prueba revisados por expertos. Los métodos publicados aprobados deben utilizarse cuando se realicen pruebas para demostrar el cumplimiento de los requisitos reglamentarios.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la química medioambiental?
R: La química medioambiental es el estudio científico de los fenómenos químicos y bioquímicos que ocurren en lugares naturales. Implica comprender las fuentes, las reacciones, el transporte, los efectos y los destinos de las especies químicas en el aire, el suelo y los entornos acuáticos; así como la forma en que la actividad humana afecta a éstos.
P: ¿En qué se diferencia la química medioambiental de la química verde?
R: La química medioambiental empieza por comprender cómo funciona el medio ambiente no contaminado. Identifica las sustancias químicas presentes de forma natural y estudia su concentración y efectos. La química verde trata de reducir la contaminación potencial en su origen antes de que penetre en el medio ambiente.
P: ¿Qué conceptos de la química son importantes que entiendan los químicos medioambientales?
R: Entre los conceptos generales importantes de la química se incluyen la comprensión de las reacciones y ecuaciones químicas, las soluciones, las unidades, el muestreo y las técnicas analíticas.
P: ¿Qué tipo de compuestos estudian los químicos medioambientales?
R: Los químicos medioambientales estudian compuestos con actividad biológica como las feromonas.
P: ¿Qué áreas abarca la ciencia medioambiental?
R: La ciencia medioambiental abarca la química atmosférica, acuática y del suelo, así como los usos de la química analítica.
