Saltar al contenido

Contaminación acuática y terrestre

AP Ciencias Ambientales · Tema 8

Entrenar
Lección de video para este tema Abrir la página de video
8:37

Contaminación acuática y terrestre

Mira este estanque. Es de color verde brillante, y está lleno de vida. Todos los peces dentro están muertos. Ahora mira esta colina. No es una colina. Es nuestra basura, enterrada.…

Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla

8.1

Fuentes de Contaminación

Syllabus

Comprensión perdurable (STB-3): Las actividades humanas, incluida la utilización de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de aprendizaje STB-3.A: Identificar las diferencias entre fuentes puntuales y no puntuales de contaminación.

  • STB-3.A.1 Una fuente puntual se refiere a una única fuente identificable de un contaminante, como una chimenea o una tubería de descarga de residuos.
  • STB-3.A.2 Las fuentes no puntuales de contaminación son difusas y, por lo tanto, pueden ser difíciles de identificar, como la pulverización de pesticidas o el escurrimiento superficial urbano.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Las fuentes de contaminación son puntuales o no puntuales. Una fuente puntual (点源) proviene de un lugar único e identificable (una chimenea de fábrica, un vertedero de aguas residuales): fácil de localizar y regular. Una fuente no puntual (非点源) se extiende por una amplia área (escorrentía agrícola, escorrentía urbana en calles, gases de escape de vehículos): mucho más difícil de controlar porque proviene de múltiples lugares dispersos.

8.2

Impactos Humanos sobre los Ecosistemas

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.B: Describir los impactos de las actividades humanas en los ecosistemas acuáticos.

  • STB-3.B.1 Los organismos tienen un rango de tolerancia ante diversos contaminantes. Para cada factor, los organismos poseen un rango óptimo en el que pueden mantener la homeostasis. Fuera de este rango, los organismos pueden experimentar estrés fisiológico, crecimiento limitado, reproducción reducida y, en casos extremos, la muerte.
  • STB-3.B.2 Los arrecifes de coral han estado sufriendo daños debido a una variedad de factores, incluyendo el aumento de la temperatura del océano, el escurrimiento de sedimentos y prácticas de pesca destructivas.
  • STB-3.B.3 Los derrames de petróleo en aguas marinas causan la muerte de organismos debido a los hidrocarburos presentes en el petróleo. El petróleo que flota en la superficie del agua puede recubrir las plumas de las aves y el pelaje de los mamíferos marinos. Algunos componentes del petróleo se hunden hasta el fondo del océano, matando a algunos organismos bentónicos.
  • STB-3.B.4 El petróleo que llega a la playa puede tener consecuencias económicas para las industrias pesqueras y turísticas.
  • STB-3.B.5 Las zonas muertas oceánicas son áreas de bajo oxígeno en los océanos del mundo causadas por el aumento de la contaminación por nutrientes.
  • STB-3.B.6 Una curva de descenso de oxígeno es una gráfica de los niveles de oxígeno disuelto en función de la distancia desde una fuente de contaminación, generalmente exceso de nutrientes y residuos biológicos.
  • STB-3.B.7 Los metales pesados utilizados en la industria, especialmente en la minería y la quema de combustibles fósiles, pueden alcanzar las aguas subterráneas, afectando el suministro de agua potable.
  • STB-3.B.8 La basura que llega a los ecosistemas acuáticos, además de ser antiestética, puede causar obstrucciones intestinales y riesgos de asfixia para la fauna silvestre, e introducir sustancias tóxicas en la cadena alimentaria.
  • STB-3.B.9 El aumento de sedimentos en los cauces de agua puede reducir la infiltración de luz, lo cual puede afectar a los productores primarios y a los depredadores visuales. El sedimento también puede depositarse, alterando los hábitats.
  • STB-3.B.10 Cuando fuentes elementales de mercurio ingresan a ambientes acuáticos, las bacterias presentes en el agua lo convierten en metilmercurio altamente tóxico.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Las actividades humanas —contaminación, destrucción del hábitat, sobreexplotación, introducción de especies— degradan los ecosistemas y reducen la biodiversidad. Dado que las especies están interconectadas, dañar una parte puede generar efectos en cascada a través de todo el sistema.

8.3

Disruptores Endocrinos

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.C: Describir los disruptores endocrinos.

  • STB-3.C.1 Los disruptores endocrinos son químicos que pueden interferir con el sistema endocrino de los animales.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.D: Describir los efectos de los disruptores endocrinos en los ecosistemas.

  • STB-3.D.1 Los disruptores endocrinos pueden provocar defectos de nacimiento, trastornos del desarrollo e desequilibrios de género en peces y otras especies.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los disruptores endocrinos (内分泌干扰物) son químicos (algunos pesticidas, plastificantes como el BPA) que imitan u bloquean hormonas, alterando el crecimiento, la reproducción y el desarrollo en fauna silvestre y humanos incluso a dosis muy bajas.

8.4

Impactos Humanos sobre Humedales y Manglares

Syllabus

Comprensión duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de aprendizaje STB-3.E: Describir los impactos de la actividad humana sobre los humedales y los manglares.

  • STB-3.E.1 Los humedales son áreas donde el agua cubre el suelo, ya sea parcial o totalmente, durante parte o todo el tiempo.
  • STB-3.E.2 Los humedales proporcionan una variedad de servicios ecológicos, incluyendo la purificación del agua, la protección contra inundaciones, la filtración del agua y el hábitat.
  • STB-3.E.3 Las amenazas a los humedales y los manglares incluyen el desarrollo comercial, la construcción de presas, la sobrepesca y los contaminantes provenientes de la agricultura y los residuos industriales.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los humedales (湿地) y los manglares (红树林) filtran contaminantes, almacenan agua de inundaciones y protegen a los peces jóvenes, pero son drenados y eliminados para crear granjas, estanques camaroneros y desarrollos urbanos. Su pérdida elimina servicios ecosistémicos valiosos y protección costera.

Las densas raíces aéreas arqueadas de los árboles de mangle emergiendo del agua poco profunda
Raíces de mangle: este enredo atrapa sedimentos, calma las olas y alberga a los peces jóvenes, todos servicios que se pierden cuando se talan los manglares
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
point source/pɔɪnt sɔːs/ 点源 diǎn yuán
nonpoint source/ˌnɒnˈpɔɪnt sɔːs/ 非点源 fēi diǎn yuán
Endocrine disruptors/ˈendəʊkraɪn dɪsˈrʌptəz/ 内分泌干扰物 nèi fēn mì gān rǎo wù
Wetlands/ˈwetləndz/ 湿地 shī dì
mangroves/ˈmæŋɡrəʊvz/ 红树林 hóng shù lín
8.5

Eutrofización

Syllabus

Comprensión duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de aprendizaje STB-3.F: Explicar los efectos ambientales del uso excesivo de fertilizantes y detergentes en los ecosistemas acuáticos.

  • STB-3.F.1 La eutrofización ocurre cuando un cuerpo de agua se enriquece en nutrientes.
  • STB-3.F.2 El aumento de nutrientes en los ambientes acuáticos eutróficos provoca una floración algual. Cuando la floración algual muere, los microbios digieren las algas, así como el oxígeno presente en el agua, lo que conduce a una disminución en los niveles de oxígeno disuelto. La escasez de oxígeno disuelto puede resultar en mortandades masivas de peces y otros organismos acuáticos.
  • STB-3.F.3 Los cursos de agua hipóxicos son aquellos cuerpos de agua con bajos niveles de oxígeno disuelto.
  • STB-3.F.4 En comparación con los cursos de agua eutróficos, los cursos de agua oligotróficos tienen cantidades muy bajas de nutrientes, poblaciones estables de algas y altos niveles de oxígeno disuelto.
  • STB-3.F.5 Las causas antropogénicas de la eutrofización incluyen el escurrimiento agrícola y la descarga de aguas residuales.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Eutrofización

La eutrofización (富营养化) ocurre cuando el exceso de nutrientes (nitrógeno, fósforo de fertilizantes y aguas residuales) desencadena florescencias algales (藻华). Cuando las algas mueren, los descomponedores consumen el oxígeno, creando zonas hipóxicas (缺氧) o "zonas muertas" que asfixian a los peces.

Un pequeño estanque cuya superficie está completamente cubierta por un grueso estrato de algas verde brillante
Un estanque ahogado por una floración algal: el exceso de nutrientes permite que las algas cubran toda la superficie. Al morir y pudrirse, el agua pierde su oxígeno
El exceso de fertilizante provoca una floración algal y luego el agua pierde su oxígeno
El exceso de fertilizante provoca una floración algal y luego el agua pierde su oxígeno
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
Eutrophication/ˌjuːtrəfɪˈkeɪʃn/ 富营养化 fù yíng yǎng huà
algal blooms/ˈælɡl bluːmz/ 藻华 zǎo huá
hypoxic/ˌhaɪpəʊˈzɪk/ 缺氧 quē yǎng
Thermal pollution/ˈθɜːml pəˈluːʃn/ 热污染 rè wū rǎn
Persistent organic pollutants/pəˈsɪstənt ɔːˈɡænɪk pəˈluːtənts/ 持久性有机污染物 chí jiǔ xìng yǒu jī wū rǎn wù
Bioaccumulation/ˌbaɪəʊəˌkjuːmjʊˈleɪʃn/ 生物累积 shēng wù lěi jī
8.6

Contaminación Térmica

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.G: Describir los efectos de la contaminación térmica en los ecosistemas acuáticos.

  • STB-3.G.1 La contaminación térmica ocurre cuando el calor liberado al agua produce efectos negativos sobre los organismos de ese ecosistema.
  • STB-3.G.2 Las variaciones en la temperatura del agua afectan la concentración de oxígeno disuelto porque el agua caliente no contiene tanto oxígeno como el agua fría.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

La contaminación térmica (热污染) es el calor añadido al agua, generalmente procedente del enfriamiento de plantas de energía. El agua tibia retiene menos oxígeno disuelto y genera estrés en la vida acuática adaptada a temperaturas más frías.

8.7

Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs)

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.H: Describir el efecto de los contaminantes orgánicos persistentes (COP) en los ecosistemas.

  • STB-3.H.1 Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) no se descomponen fácilmente en el medio ambiente porque son moléculas sintéticas a base de carbono (como el DDT y los PCB).
  • STB-3.H.2 Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) pueden ser tóxicos para los organismos porque son solubles en grasa, lo que les permite acumularse en los tejidos adiposos de los organismos.
  • STB-3.H.3 Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) pueden viajar largas distancias a través del viento y el agua antes de ser redepositados.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los contaminantes orgánicos persistentes (持久性有机污染物) (COPs, como el DDT y los PCBs) resisten la degradación, por lo que permanecen durante décadas, viajan largas distancias y son solubles en grasa, acumulándose en los organismos. Esto favorece la bioacumulación y la biomagnificación.

8.8

Bioacumulación y Biomagnificación

Syllabus

Comprensión duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluida el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de aprendizaje STB-3.I: Describir la bioacumulación y la biomagnificación.

  • STB-3.I.1 La bioacumulación es la absorción selectiva y concentración de elementos o compuestos por las células de un organismo vivo, con mayor frecuencia en compuestos liposolubles.
  • STB-3.I.2 La biomagnificación es el aumento en la concentración de sustancias por unidad de tejido corporal que ocurre en niveles tróficos sucesivamente superiores de una cadena alimentaria o en una red trófica.

Objetivo de aprendizaje STB-3.J: Describir los efectos de la bioacumulación y la biomagnificación.

  • STB-3.J.1 Algunos efectos que pueden ocurrir en un ecosistema cuando una sustancia persistente se biomagnifica en una cadena alimentaria incluyen el adelgazamiento de las cáscaras de los huevos y deformidades del desarrollo en los carnívoros apicales de los niveles tróficos superiores.
  • STB-3.J.2 Los humanos también experimentan efectos nocivos derivados de la biomagnificación, incluyendo problemas en los sistemas reproductivo, nervioso y circulatorio.
  • STB-3.J.3 El DDT, el mercurio y los bifenilos policlorados son sustancias que bioacumulan y tienen impactos ambientales significativos.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Bioacumulación y biomagnificación

La bioacumulación (生物累积) es la acumulación de una toxina dentro de un solo organismo a lo largo de su vida. La biomagnificación (生物放大) es el aumento de concentración a lo largo de la cadena trófica: los depredadores superiores terminan con los niveles más altos, razón por la cual los grandes peces depredadores contienen mayor cantidad de mercurio.

Ejemplo resuelto. Supongamos que el agua de un lago contiene DDT a solo $0.01\ \text{ppm}$. El plancton lo concentra a $0.5\ \text{ppm}$, los peces pequeños a $2\ \text{ppm}$, los peces grandes a $10\ \text{ppm}$ y un águila piscívora a $25\ \text{ppm}$. Desde el agua hasta el águila, la concentración se multiplica aproximadamente $\dfrac{25}{0.01}=2500$ veces; esto explica por qué un depredador superior puede envenenarse aunque el agua parezca estar solo levemente contaminada.

Explorar

Los tóxicos se concentran a lo largo de la cadena alimentaria

La bioacumulación acumula un tóxico en un organismo; la biomagnificación lo concentra en cada paso ascendente de la cadena alimentaria, de modo que los depredadores superiores llevan las dosis más altas.

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
Biomagnification/ˌbaɪəʊˌmæɡnɪfɪˈkeɪʃn/ 生物放大 shēng wù fàng dà
sanitary landfills/ˈsænɪtəri ˈlændfɪlz/ 卫生填埋场 wèi shēng tián mái chǎng
incinerators/ɪnˈsɪnəreɪtəz/ 焚烧炉 fén shāo lú
e-waste/iː weɪst/ 电子垃圾 diàn zǐ lā jī
garbage patches/ˈɡɑːbɪdʒ ˈpætʃɪz/ 垃圾带 lā jī dài
reduce, reuse, recycle/rɪˈdjuːs riːˈjuːz rɪˈsaɪkl/ 减量、再利用、回收 jiǎn liàng 、 zài lì yòng 、 huí shōu
composting/ˈkɒmpɒstɪŋ/ 堆肥 duī féi
Sewage treatment/ˈsuːɪdʒ ˈtriːtmənt/ 污水处理 wū shuǐ chǔ lǐ
LD50/ˌel diː ˈfɪfti/ 半数致死量 bàn shù zhì sǐ liàng
dose–response curve/dəʊs rɪˈspɒns kɜːv/ 剂量反应曲线 jì liàng fǎn yìng qū xiàn
threshold/ˈθreʃəʊld/ 阈值 yù zhí
Pathogens/ˈpæθədʒnz/ 病原体 bìng yuán tǐ
Cholera/ˈkɒlərə/ 霍乱 huò luàn
Dysentery/ˈdɪsəntəri/ 痢疾 lì jí
Plague/pleɪɡ/ 鼠疫 shǔ yì
8.9

Disposición de Residuos Sólidos

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.K: Describir métodos de eliminación de residuos sólidos.

  • STB-3.K.1 Los residuos sólidos son cualquier material desechado que no sea líquido ni gas. Se generan en los sectores domésticos, industriales, comerciales y agrícolas.
  • STB-3.K.2 La eliminación de residuos sólidos se realiza con mayor frecuencia en vertederos. Estos pueden contaminar las aguas subterráneas y liberar gases nocivos.
  • STB-3.K.3 Los residuos electrónicos, o e-waste, están compuestos por dispositivos electrónicos desechados, incluyendo televisores, teléfonos celulares y computadoras.
  • STB-3.K.4 Un vertedero municipal sanitario consiste en un revestimiento inferior (plástico o arcilla), un sistema de recolección de aguas pluviales, un sistema de recolección de lixiviados, una capa superior (cap) y un sistema de recolección de metano.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.L: Describir los efectos de los métodos de eliminación de residuos sólidos.

  • STB-3.L.1 Los factores en la descomposición del vertedero incluyen la composición de la basura y las condiciones necesarias para la descomposición microbiana de los residuos.
  • STB-3.L.2 Los residuos sólidos también pueden eliminarse mediante incineración, donde los residuos se queman a altas temperaturas. Este método reduce significativamente el volumen de residuos sólidos, pero libera contaminantes atmosféricos.
  • STB-3.L.3 Algunos artículos no son aceptados en vertederos sanitarios y pueden ser eliminados ilegalmente, lo que provoca problemas ambientales. Un ejemplo son los neumáticos usados; cuando se acumulan en montones, pueden convertirse en criaderos de mosquitos que pueden transmitir enfermedades.
  • STB-3.L.4 Algunos países eliminan sus residuos vertiéndolos al océano. Esta práctica, junto con otras fuentes de plástico, ha dado lugar a grandes islas flotantes de basura en los océanos. Además, la fauna puede quedar atrapada en los residuos o ingerirlos.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los residuos sólidos son cualquier material desechado que no sea líquido ni gas, generado por hogares, industria, comercio y agricultura. Se entierran en vertederos sanitarios (卫生填埋场) (forrados para limitar el lixiviado) o se queman en incineradoras (焚烧炉) (reducen el volumen pero emiten contaminantes). Los vertederos ocupan espacio y pueden filtrar; ambos tienen costos ambientales, por lo que reducir los residuos es preferible.

Dos categorías que el examen menciona específicamente: basura electrónica (电子垃圾) (electrodomésticos desechados -teléfonos, computadoras, televisores- que contienen metales tóxicos), y el vertido al océano, donde el plástico y otros residuos se agrupan en vastas manchas de basura flotantes (垃圾带) en alta mar.

Un gran montículo de vertedero con residuos enterrados que se eleva sobre una ciudad en el valle inferior
Vertedero: aquí se entierran los residuos sólidos en celdas forradas. Ocupa terreno y puede filtrar, razón por la cual la reducción de residuos es la prioridad
8.10

Métodos de Reducción de Residuos

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.M: Describir cambios en las prácticas actuales que podrían reducir la cantidad de residuos generados y sus beneficios y desventajas asociados.

  • STB-3.M.1 El reciclaje es un proceso mediante el cual ciertos materiales de residuos sólidos se procesan y convierten en nuevos productos.
  • STB-3.M.2 El reciclaje es una forma de reducir la demanda global actual de minerales, pero este proceso es intensivo en energía y puede ser costoso.
  • STB-3.M.3 El compostaje es el proceso de descomposición de materia orgánica, como restos de alimentos, papel y desechos del jardín. El producto de esta descomposición puede utilizarse como fertilizante. Las desventajas del compostaje incluyen el mal olor y la presencia de roedores.
  • STB-3.M.4 Los residuos electrónicos pueden reducirse mediante el reciclaje y la reutilización. Los residuos electrónicos pueden contener químicos peligrosos, incluidos metales pesados como el plomo y el mercurio, que pueden filtrarse desde los vertederos hacia las aguas subterráneas si no se desechan adecuadamente.
  • STB-3.M.5 Las estrategias de mitigación de vertederos varían desde la quema de residuos para obtener energía hasta la restauración de hábitats en antiguos vertederos para su uso como parques.
  • STB-3.M.6 La combustión de gases producidos por la descomposición de material orgánico en los vertederos puede utilizarse para accionar turbinas y generar electricidad. Este proceso reduce el volumen del vertedero.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

La jerarquía de residuos es reducir, reutilizar, reciclar (减量、再利用、回收), además de compostaje (堆肥) para residuos orgánicos. Reducir el consumo es lo mejor (no hay residuos que gestionar); el reciclaje y el compostaje recuperan materiales y reducen el uso de vertederos.

8.11

Tratamiento de Aguas Residuales

Syllabus

Comprensión Duradera (STB-3): Las actividades humanas, incluido el uso de recursos, tienen consecuencias físicas, químicas y biológicas para los ecosistemas.

Objetivo de Aprendizaje STB-3.N: Describir las mejores prácticas en el tratamiento de aguas residuales.

  • STB-3.N.1 El tratamiento primario de las aguas residuales consiste en la remoción física de objetos grandes, generalmente mediante el uso de rejillas y tamices, seguido de la sedimentación de sólidos en el fondo de un tanque.
  • STB-3.N.2 El tratamiento secundario es un proceso biológico en el que las bacterias descomponen la materia orgánica en dióxido de carbono y lodo inorgánico, que se asienta en el fondo de un tanque. El tanque se airea para aumentar la velocidad con la que las bacterias descomponen la materia orgánica.
  • STB-3.N.3 El tratamiento terciario utiliza procesos ecológicos o químicos para eliminar cualquier contaminante restante en el agua después del tratamiento primario y secundario.
  • STB-3.N.4 Antes de su descarga, el agua tratada se expone a uno o más desinfectantes (generalmente cloro, ozono o luz ultravioleta) para eliminar las bacterias.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

El tratamiento de aguas residuales (污水处理) limpia las aguas residuales en etapas: primaria (asentamiento de sólidos), secundaria (bacterias descomponen materia orgánica) y, a veces, terciaria (eliminación de nutrientes y desinfección). Esto protege los cursos de agua de patógenos y contaminación por nutrientes.

Tratamiento del agua para hacerla segura: sedimentación, filtración y desinfección
Tratamiento del agua para hacerla segura: sedimentación, filtración y desinfección
8.12

Dosis Letal 50% (DL50)

Syllabus

Comprensión Duradera (EIN-3): Los contaminantes pueden tener impactos tanto directos como indirectos en la salud de los organismos, incluidos los seres humanos.

Objetivo de Aprendizaje EIN-3.A: Definir la dosis letal 50% ($LD_{50}$).

  • EIN-3.A.1 La dosis letal 50% ($LD_{50}$) es la dosis de un químico que es letal para el 50% de la población de una especie determinada.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Curva dosis-respuesta y DL50

La DL50 (半数致死量) es la dosis de una sustancia que mata al 50% de una población de prueba. Una DL50 más baja indica una sustancia más tóxica (se necesita menos para ser letal). Es un estándar para comparar toxicidad.

Ejemplo resuelto. El químico A tiene una DL50 de $5\ \text{mg}$ por kg de peso corporal; el químico B, $500\ \text{mg/kg}$. Como el valor de A es $100$ veces menor, A es aproximadamente $100\times$ más tóxico. Para un adulto de $70\ \text{kg}$, la dosis letal esperada para la mitad de las personas sería $5\ \text{mg/kg}\times70\ \text{kg}=350\ \text{mg}$ —una cantidad mínima—, mientras que B requeriría $500\times70=35{,}000\ \text{mg}$ ($35\ \text{g}$).

8.13

Curva Dosis-Respuesta

Syllabus

Comprensión Duradera (EIN-3): Los contaminantes pueden tener impactos directos e indirectos en la salud de los organismos, incluidos los seres humanos.

Objetivo de Aprendizaje EIN-3.B: Evaluar las curvas de respuesta a la dosis.

  • EIN-3.B.1 Una curva de respuesta a la dosis describe el efecto sobre un organismo o la tasa de mortalidad en una población en función de la dosis de una toxina o fármaco específico.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Una curva dosis-respuesta (剂量反应曲线) grafica el efecto en función de la dosis. Generalmente, una dosis mayor produce un efecto mayor. Algunos químicos tienen un umbral (阈值) (sin efecto por debajo de él); para otros, cualquier exposición conlleva riesgo. Estas curvas guían los límites de seguridad.

8.14

Contaminación y Salud Humana

Syllabus

Comprensión duradera (EIN-3): Los contaminantes pueden tener impactos directos e indirectos en la salud de los organismos, incluidos los seres humanos.

Objetivo de aprendizaje EIN-3.C: Identificar fuentes de problemas de salud humana vinculados a la contaminación.

  • EIN-3.C.1 Puede ser difícil establecer una relación de causa y efecto entre los contaminantes y los problemas de salud humana, ya que las personas están expuestas a una variedad de químicos y contaminantes.
  • EIN-3.C.2 La disentería es causada por aguas residuales sin tratar en arroyos y ríos.
  • EIN-3.C.3 El mesotelioma es un tipo de cáncer causado principalmente por la exposición al amianto.
  • EIN-3.C.4 Los problemas respiratorios y la función pulmonar general pueden verse afectados por niveles elevados de ozono troposférico.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

La contaminación daña la salud directamente (enfermedades respiratorias por contaminación del aire, intoxicación por agua contaminada) e indirectamente. La dosis, la duración y la sensibilidad individual afectan el resultado. Las poblaciones pobres suelen estar más expuestas y tener menos protección.

8.15

Patógenos y Enfermedades Infecciosas

Syllabus

Comprensión Duradera (EIN-3): Los contaminantes pueden tener impactos directos e indirectos sobre la salud de los organismos, incluidos los seres humanos.

Objetivo de Aprendizaje EIN-3.D: Explicar los patógenos humanos y su ciclo a través del medio ambiente.

  • EIN-3.D.1 Los patógenos se adaptan para aprovechar nuevas oportunidades de infección y propagación en las poblaciones humanas.
  • EIN-3.D.2 Patógenos específicos pueden aparecer en muchos entornos independientemente de la apariencia de las condiciones sanitarias.
  • EIN-3.D.3 A medida que las zonas climáticas de tipo ecuatorial se expanden hacia el norte y el sur dentro de lo que actualmente son zonas climáticas subtropicales y templadas, los patógenos, las enfermedades infecciosas y cualquier vector asociado se están extendiendo hacia estas áreas donde la enfermedad no se conocía anteriormente.
  • EIN-3.D.4 Las zonas de bajos ingresos y con pobreza a menudo carecen de eliminación sanitaria de desechos y tienen suministros de agua potable contaminados, lo que da lugar a focos y oportunidades para la propagación de enfermedades infecciosas.
  • EIN-3.D.5 La peste es una enfermedad transmitida por organismos infectados con la bacteria de la peste. Se transmite a los humanos mediante la picadura de un organismo infectado o a través del contacto con fluidos o tejidos contaminados.
  • EIN-3.D.6 La tuberculosis es una infección bacteriana que típicamente ataca los pulmones. Se propaga al inhalar la bacteria procedente de los fluidos corporales de una persona infectada.
  • EIN-3.D.7 La malaria es una enfermedad parasitaria causada por picaduras de mosquitos infectados. Se encuentra con mayor frecuencia en el África subsahariana.
  • EIN-3.D.8 El virus del Nilo Occidental se transmite a los humanos mediante picaduras de mosquitos infectados.
  • EIN-3.D.9 El síndrome respiratorio agudo grave (SARS) es una forma de neumonía. Se transmite al inhalar o tocar fluidos infectados.
  • EIN-3.D.10 El síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) es una enfermedad respiratoria viral que se transmite de animales a humanos.
  • EIN-3.D.11 El Zika es un virus causado por picaduras de mosquitos infectados. Puede transmitirse por contacto sexual.
  • EIN-3.D.12 El cólera es una enfermedad bacteriana que se contrae a partir de agua contaminada.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los patógenos (病原体) (bacterias, virus, parásitos) se propagan a través del agua y los alimentos contaminados. El examen nombra enfermedades específicas y espera que sepas cómo se transmite cada una, ya que la vía de transmisión determina la defensa:

Enfermedad Tipo Cómo se propaga
Cólera (霍乱) bacteriana consumo de agua contaminada con aguas residuales
Disentería (痢疾) bacteriana aguas residuales sin tratar en arroyos y ríos
Peste (鼠疫) bacteriana picadura de un organismo infectado (ej. pulgas) o contacto con fluidos infectados
Tuberculosis (TB) (结核病) bacteriana inhalación de bacterias presentes en fluidos corporales de una persona infectada
Malaria (疟疾) parasitaria picadura de un mosquito infectado (蚊子) (principalmente África subsahariana)
Nilo Occidental / Zika (西尼罗/寨卡) viral picadura de mosquito infectado (Zika también por contacto sexual)
SARS / MERS viral inhalar o tocar fluidos infectados; MERS se transmite de animales a humanos

Dos ideas de visión general obtienen puntos. La pobreza agrava el problema: las áreas de bajos ingresos suelen carecer de disposición sanitaria de residuos y agua potable, ofreciendo refugio a las enfermedades transmitidas por el agua. Y el cambio climático expande las enfermedades: a medida que las zonas climáticas cálidas ecuatoriales se expanden hacia los polos, los vectores (传播媒介) —como los mosquitos— y las enfermedades que portan, migran a regiones templadas que nunca las tuvieron antes. El agua limpia, el saneamiento y el control de vectores siguen siendo las principales defensas.

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
Tuberculosis (TB)/ˌtjuːbəkjʊˈləʊsɪs/ 结核病 jié hé bìng
Malaria/mæˈleərɪə/ 疟疾 nüè jí
mosquito/məˈskiːtəʊ/ 蚊子 wén zi
West Nile / Zika/west naɪl ˈziːkə/ 西尼罗/寨卡 xī ní luó / zhài kǎ
vectors/ˈvektəz/ 传播媒介 chuán bō méi jiè
8.15

Consejos para el examen

  • Rastrea la eutrofización paso a paso: escorrentía de nutrientes → floración algal → descomposición → agotamiento de oxígeno → muerte de peces.
  • La bioacumulación se acumula en un solo organismo; la biomagnificación aumenta a lo largo de la cadena alimentaria, afectando más duramente a los depredadores superiores.
  • Lee una DL50: un valor más bajo significa más tóxico; multiplícalo por la masa corporal para obtener la dosis letal.
  • Ordena la jerarquía de residuos reducir > reutilizar > reciclar, así como las etapas del tratamiento de aguas residuales.
  • Vincula los patógenos con el agua contaminada y con las defensas de agua limpia y saneamiento.

Lecciones interactivas sobre este tema

Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.

Exámenes Anteriores

Más temas en AP Ciencias Ambientales

Iniciar sesión o crear cuenta

IGCSE, A-Level & AP