Maestría en Ingeniería de la Energía
Presenta:
Lissette Mendoza Barrón
Introducción
 La contaminación térmica se suele asociar con
aumentos de temperatura del agua en un arroyo, lago o
el mar debido a la descarga de agua caliente de los
procesos industriales, tales como la generación de
electricidad.
 El aumento de la temperatura ambiente del agua
también se producen en los arroyos donde la
vegetación que producen sombra a lo largo de los
bancos de peces o arrecifes se retira o donde los
sedimentos han hecho que el agua sea más turbia.
Definición
 La contaminación térmica es la degradación de la
calidad del agua por cualquier procedimiento donde
los cambios del ambiente incidan en que se modifique
la temperatura del agua.
 Se define como los grandes insumos de agua caliente
de una sola planta o de varias que se vierten al mismo
lago o porción natural de agua, que tenga un lento
movimiento en su corriente por lo que puede tener
efectos nocivos sobre la vida acuática.
1
2
Fuentes
 La producción de energía a partir de una fuente de




combustible o por la conversión de energía térmica en
energía mecánica, mediante el uso de un motor.
El principio fundamental es obtener trabajo y el rechazo de
calor no utilizado.
El calor residual de centrales de generación eléctrica se
transfiere al agua de refrigeración obtenida de los cuerpos
de agua locales, como un río, lago o mar.
Resulta ser muy eficiente por su costo.
Grandes cantidades de agua se utilizan para mantener la
temperatura del disipador de lo más bajo posible para
mantener una alta eficiencia térmica.
Por tipo de generación al mes de julio 2009*
Tipo de generación
Tipo de Generación
Termoeléctrica
Hidroeléctrica
Carboeléctrica
Geotermoeléctrica
Eoloeléctrica
Nucleoeléctrica
Termoeléctrica
(Productores Independientes)
Total
Capacidad efectiva en MW
Porcentaje
Capacidad efectiva en MW
22,681.69
11,094.90
2,600.00
964.50
85.25
1,364.88
Porcentaje
45%
22%
5%
2%
0%
3%
11,456.90
23%
50,248.12
100%
Generación por Fuente*
Tipo de Generación
Geotermia
Carbón
Nuclear
Eólica
Productores Independientes
Hidráulica
Hidrocarburos
Fuente: http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/queescfe/Estadísticas/
Porcentaje
2.97%
7.46%
4.34%
0.10%
33.24%
12.64%
39.23%
Efectos
 Las temperaturas más cálidas hacen que en el agua
exista un menor contenido de oxígeno disuelto
 Al calentar el agua también hace que los organismos
acuáticos aumenten su tasa de respiración y consuman
más oxígeno, aumentando su susceptibilidad a
enfermedades, parásitos y productos químicos tóxicos.
 También existe un impacto en el humano y en los
ecosistemas terrestres.
Efectos biológicos
En general podemos decir que:
 La temperatura es importante para el mantenimiento de las características
óptimas en el agua - basado en los sistemas ecológicos.
 El aumento de las temperaturas no solo puede matar a los peces o mariscos si
no también producir efectos en su metabolismo, como la reproducción y
crecimiento.
 En el caso de que haya una reducción de algunos organismos hace que se
extinga el alimento de otras especies lo que esto alterará el equilibrio en el
sistema.
 Debido a la complejidad de los sistemas naturales, es un error generalizar sobre
los efectos de la temperatura sobre la vida acuática lo mas adecuado es realizar
el estudio de las especies localmente importantes.
En el caso de los peces
 La temperatura afecta directamente la fisiología de los peces.
 La temperatura de los peces con sus alrededores solo puede diferir en sólo 0.510°C, la temperatura exterior debe adaptarse a la temperatura interna de sus
necesidades (esto puede cambiar de manera individual por el cambio en la
especie
 La tasa de aumento de la temperatura con respecto al cambio en su
metabolismo van de acuerdo a los límites letales por que se ven afectados por el
nivel de oxígeno en el agua y los cambios en la salinidad.
Efectos sobre el mecanismo de la muerte:
 Aceleración de las reacciones enzimáticas pueden traer que las enzimas sean
inactivas.
 La coagulación de las proteínas de la célula. Reducción de la permeabilidad de
las membranas celulares.
 La producción de productos tóxicos .
 Rango de temperatura en el que los peces se reproducen es pequeño la
Temperatura afecta el desarrollo embrionario, algunos son más tolerantes a
estos rangos de temperatura.
 El pez busca la temperatura más adecuada para la supervivencia, llamado
"temperatura preferida".
 Acciones simultáneas pueden afectar la vida de peces (acción sinérgica). Por
ejemplo, el efecto de los aumentos de NaCl con la temperatura y efectos de
toxicidad son comunes.
 Aclimatación temperaturas son importantes para la vida de peces. Los cambios
graduales son mejor tolerados que los cambios rápidos.
MARISCOS
 Fisiología, metabolismo y el desarrollo de muchas especies se ven afectadas por
la temperatura.
 Las algas y otras plantas acuáticas:
 Aumento de la temperatura a menudo elimina las especies deseables y ayuda a
establecer indeseables por lo que es un problema complicado y requiere un
estudio específico.
 Bacterias
 En general, aumenta el crecimiento con la temperatura si el alimento es
abundante. no necesariamente perjudiciales a menos que los agentes
patógenos aumenten.
Efectos químicos
 Para una reacción dada la posición de equilibrio con los cambios de





temperatura y con otras condiciones, tales como las concentraciones
iniciales de los reactivos, es decir la constante de equilibrio se ve
afectada por la temperatura.
Velocidad de reacción se duplica por cada aumento de 10 °C.
Problemas de sabor y olor pueden ser inducidas por la temperatura que
acelera la acción química o bioquímica, en particular cuando se agote el
oxígeno.
Algunas sustancias que pueden acumularse incluyen los compuestos
de hierro, carbonatos, sulfatos y fenoles.
Los sabores y los olores son más pronunciados en agua caliente a causa
de menor solubilidad.
El aumento de la temperatura tiene efectos mixtos en las reacciones
químicas específicas.
Efectos físicos
En general podemos mencionar 4 de ellos:
 Puede existir un cambio en su densidad y viscosidad, con esto también
provocar estratificación que también depende de la profundidad y del
movimiento del agua.
 También un cambio en la presión del vapor, causando una diferencia de
presión de vapor entre el aire y el agua y también por la velocidad del
viento.
 La relación de la temperatura del agua y la solubilidad del gas es un
aspecto importante de la contaminación térmica.
 La solubilidad es directamente proporcional a la presión parcial a una
temperatura dada bajo condiciones de equilibrio.
 Los cambios de temperatura causan complicados ajustes en el
equilibrio dinámico de oxígeno en las aguas y hacen que sea difícil de
relacionar en absoluto el oxígeno disuelto y otros factores a la demanda
de oxígeno, como por ejemplo, la producción de fotosíntesis, las
mezclas etc.
 Dado que rara vez las aguas tienen un valor de saturación de agua,
aumento de la temperatura disminuirá la capacidad de explotación que
ya es inferior al óptimo.
 La evidencia reciente muestra que el aumento de las temperaturas
puede aumentar los niveles de nitrógeno con el fin de la vida en este
lugar.
Efectos en el humano
 Los cambios bruscos de temperatura pueden llegar a
causar la muerte.
 Si el cambio no es muy brusco entonces el efecto
dependerá de la velocidad con que esto se de.
 Un posible cambio en el clima, trayendo problemas
respiratorios o problemas reumáticos.
 Los que trabajan en estos lugares también se ven
afectados con enfermedades específicas.
Efectos en los ecosistemas
terrestres
 Como los cambios de temperatura se
deben principalmente a la actividad de
la generación eléctrica o por la
industria se diseñaron métodos de
condensación de vapor.
 El vapor producido va a la atmósfera
elevando la temperatura en el aire
circundante, afectando el clima de las
zonas circundantes.
 Al cambiar el clima de las regiones
cambia se afecta al sector agrícola.
 Teniendo consecuencias en la parte
económica y en el ecosistema como
erosión, extinción de especies de
vegetales y por ende de algunos
animales.
Mitigación
 CFE para evitar la contaminación térmica propone:
 Reducción de emisiones a la atmósfera, logrando niveles




inferiores a los establecidos en las Normas Oficiales
Mexicanas en la materia durante su fase de operación.
Utilización de aguas negras tratadas para enfriamiento, así
como de sistemas de enfriamiento en seco.
Repotenciación de termoeléctricas y cambio de
combustible a gas natural.
Análisis de las opciones de usos productivos del embalse en
centrales hidroeléctricas.
La Planeación participativa en el desarrollo de los
proyectos hidroeléctricos.
Contaminación radiactiva
 Se denomina contaminación radiactiva a la presencia
no deseada de sustancias radiactivas en el entorno.
Esta contaminación puede proceder de radioisótopos
naturales o artificiales.
RADIACIONES NATURALES
 Radiaciones Cósmicas
 Radiación de los
materiales contenidos en
la Tierra.
 Elementos radioactivos
contenidos en el cuerpo
humano
Uranio (238U, 235U)
Torio (232Th)
Actinio (234Ac)
Potasio (40K)
Potasio (40K)
Carbono(14C)
Sodio (32Na)
Radiaciones Artificiales
 Son los radioisótopos
que no existen de forma
natural en la corteza
terrestre, sino que se han
generado en alguna
actividad del hombre.
 Cualquier cantidad que
se llegara a encontrar se
podría considerar
contaminación
Plutonio (239Pu)
Curio (244Cm)
Americio ( 241Am )
Cobalto ( 60Co2)
Posibles contaminaciones
 La contaminación de las
personas.
 La contaminación de
alimentos.
 La contaminación de los
Ingerir
Absorción
Inhalación
Inyección
Accidentes
radiactivos
nucleares
Terroristas
Radón
Superficialmente
A profundidad
suelos.
 La contaminación del agua
Disueltos en la
misma agua
Radón
Procedencia de la contaminación
 Médica: en Medicina Nuclear y Radioterapia se generan resíduos




contaminados (jeringuillas, material de laboratorio, excretas de
pacientes tratados, aguas residuales, etc.)
Industrial: por la producción de energía nuclear: estas centrales
emiten a la atmosfera sustancias radiactivas
En la minería con el radón.
Militar: ensayos, a cielo descubierto o subterráneas, de las
bombas atómicas, a su fabricación o a la investigación asociada.
Accidental: la contaminación radiactiva artificial puede ser
resultado de una pérdida del control accidental sobre los
materiales radiactivos durante la producción o el uso de
radioisótopos.
El decaimiento alfa (α), como ejemplo al 238U al decaer emite
partículas α que están formadas de 2protones y 2 neutrones entonces el
nuevo isótopo esta disminuido en número de partículas y se representa
como sigue :

238
234
U
 Th
El decaimiento beta (β) La desintegración o emisión beta es un
proceso por el cual un nucleido no estable puede transformarse en
otros nucleidos mediante la emisión de una partícula beta. Este tipo
de radiación es penetrante; desde algunos milímetros hasta unos
dos centímetros en los seres vivos, según sea su energía.
La radiación gamma (γ) No tienen carga , es un tipo de radiación
electromagné-tica producida generalmente por elementos
radioactivos o procesos subatómicos, no interactúan directamente
con la materia pues lo hacen a través del efecto Compton, el efecto
fotoeléctrico y la producción de pares. Una de sus características es
que son del tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la
materia mas profundamente que la radiación alfa o beta.
Son llamados radioisótopos primarios a los que existen desde que la
Tierra se formó con vida media muy larga. El uranio y el Torio se
encuentran en cantidades variables tanto en el suelo como en las rocas.
238 232
La mayoría de los radioisótopos provienen de
U , Th,235U estos procesos
de decaimiento emiten partículas α, provocando que los isótopos en los
que decaen tengan características radiactivas distintas, produciendo
radiaciones más intensas que las del propio uranio.
Elemento Padre o
cabeza al decaer
puede emitir una
partícula, α, β, γ
1° Elemento hijo
2°Elemento
hijo
3° Elemento
hijo
En general comienzan con un elemento cabeza o padre con masa muy
elevada y termina con el isótopo estable, a los isótopos generados por
las desintegraciones sucesivas son descendientes o hijos.
La actividad de una sustancia radiactiva se determina por el valor del
número de transformaciones o desintegraciones que sufre por unidad
de tiempo. La unidad establecida en el Sistema Internacional es el
Becquerelio (Bq). 1 Bq = 1 transformación por segundo
Cadena de desintegración del
238U
Radón vida media 3.82d
El uranio 238 tiene una vida media
de 4.51E9 años, padre de la serie que
incluye al radio y al polonio,
acabando finalmente en el plomo
Se estima que una gran parte del la población pasa alrededor de un 90%
de sus vidas en un ámbito intramuros3 es decir en interiores de
edificios laborales o casas habitación respirando aire con gas radón y
sus descendientes, pues éste gas emana de las paredes, pisos, tierra o
suelo aumentando con esto el riesgo de cáncer pulmonar debido a este
factor.
*L. Garzón Ruiperéz. Radón y sus riesgos. Servicio de Publicaciones, Universidad de Ovied
Referencia: CSN (Consejo de Seguridad Nuclear) España, EPA
GAS RADÓN
 Único







gas radioactivo
emisor de partículas α,
descubierto por F. Dorn en 1900
Gas noble
Incoloro
Insípido
Inodoro
Z=86
Existe en la naturaleza desde el principio de la creación de
la Tierra.
Los productos de desintegración del 222Rn son isótopos de
Po, Pb, Bi
GAS RADÓN
 Para el humano representa un 57% de la radiación natural recibida
(según las Naciones Unidas)
 La exposición al radón ocurre en su mayoría por inhalación, también
puede estar disuelto en agua o a través del consumo de vegetales y
tabaco.
Fuentes de Radiación Natural
para el Ser Humano
Potasio
14%
Rayos
Cósmicos
17%
Otros
12%
Radon
57%
Efectos del 222Rn Sobre la Salud
Un posible riesgo que se corre al estar en contacto con las emanaciones
de radón son principalmente adquirir cáncer pulmonar.
El 222Rn cuando se inhala y no se une químicamente a los tejidos
corporales, se depositan en el tracto respiratorio y por su decaimiento
propio emite partículas α que por tener un corto alcance depositan
toda su energía en los pulmones.
Estas radiaciones pueden dañar al ADN iniciando así un posible cáncer
pulmonar.
According to the EPA. Indoor Radon
Is the second leading cause of Lung cancer in the US.
A counting for 5,000 to 20,000 deaths a year.
U.S., E.P.A. Report OPA 86-4 (1986)
LOS NIVELES MAXIMOS 148 Bq m3 (4 pCi/L)
RECOMENDADOS
POR US-EPA
400 Bq m3 (10.8 pCi/L)
Recomendación Euratom
El valor recomendado por la U.E. a sus Estados
miembros para iniciar acciones de remedio en casas
ya edificadas (90/143/EURATOM) es de 400 Bq/m3
Viviendas anteriores a 1990 (vieja construcción)
Lugares de Trabajo: 1000 Bq/m3
Viviendas posteriores a 1990 (nueva construcción): 200
Bq/m3
Tratado constitutivo de la Comunidad Europea de la Energía Atómica (Euratom)
Creado en un principio con el fin de coordinar los programas de investigación de los Estados miembros en favor de una
utilización pacífica de la energía nuclear, el Tratado Euratom contribuye en la actualidad a la puesta en común de los
conocimientos, de las infraestructuras y de la financiación de la energía nuclear. Garantiza la seguridad del abastecimiento de
energía atómica mediante un control centralizado.
¿Cómo medimos la concentración de Radón?
Métodos Dinámicos
MONITOR DINAMICO
Electret
Sun Nuclear 1027
SARAD DOSEman
Métodos pasivos
Dispositivos para radón
intramuros
DISPOSITIVO
CR-39
C12H18O7
Allyl Diglycol Policarbonate
Desecador
CR39
Vaso volumen fijo
Membrana para
evitar el paso de
partículas
Bibliografía


http://www.pollutionissues.com/Te-Un/ThermalPollution.html
2 http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/BiotechEnviron/Environmental/THERMAL/tte1.htm
1
L. Garzón Ruiperéz. Radón y sus riesgos. Servicio de
Publicaciones, Universidad de Oviedo, España,1992
 B. Mendoza L. Medición de radón intramuros en
ambientes laborales, UNAM 2009
 Llerena J. J. Medición de radón intramuros.
Universidad de Santiago de Compostela, España 2006

3
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