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República bolivariana de Venezuela. Ministerio del poder popular para la educación superior. Universidad politécnica territorial José Antonio Anzoátegui (Uptjaa). El tigre edo. Anzoátegui.

EFLUENTES CONTAMINANTES Y SUSTANCIAS TOXICAS. AUTORES: DOUGLAS GONZÁLEZ C.I: 26.984.886 GILBERT LIRA C.I: 26.563.213

TUTOR: GREGORIA LAYA C.I: 11.659.911 Octubre de 2019

Introducción. Los efluentes contaminantes y las sustancias toxicas van de la mano en los procesos industriales cada día se genera mayor contaminación debido a estos incluso se han creado normas internacionales para minimizar la producción de estos. Los efluentes se derivan de los procesos industriales donde se obtienen diversos productos y por ende genera efluentes contaminantes, la mayoría de estos presentan un alto riesgo para el medio ambiente. Los agentes contaminantes de los efluentes pueden ser químicos inorgánicos y orgánicos, ya sean solidos líquidos y/o gaseosos, estos contienen sustancias que perjudican el suelo, el aire y la vida orgánica alrededor de estos efluentes tóxicos para ello se necesita un estricto control de los efluentes contaminantes y las sustancias toxicas que derivan de ellos.

Control de efluentes. Efluentes. Es el Término empleado para nombrar a las aguas servidas con desechos sólidos, líquidos o gaseosos que son emitidos por viviendas y/o industrias, generalmente a los cursos de agua; o que se incorporan a estas por el escurrimiento de terrenos causado por las lluvias. Los productos tóxicos presentes en los efluentes son muy variados, tanto en tipo como en cantidad, y su composición depende de la clase de efluente que los genera. Los desechos que contienen los efluentes pueden ser de naturaleza química y/o biológica. En términos generales, los principales componentes de los efluentes según su origen son: 

Industria metalúrgica: metales tales como cobre, níquel, plomo, zinc, cromo, cobalto, cadmio; ácidos clorhídrico, sulfúrico y nítrico; detergentes.

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Industria papelera: sulfitos, sulfitos ácidos, materia orgánica, residuos fenólicos, cobre, zinc, mercurio.

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Industria petroquímica: hidrocarburos, plomo, mercurio, aceites, derivados fenólicos y nafténicos, residuos semisólidos.

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Industrias de la alimentación: nitritos, materia orgánica, ácidos, microorganismos, etc.

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Industrias textiles: sulfuros, anilinas, ácidos, hidrocarburos, detergentes.

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Industrias del cuero (curtiembres): cromo, sulfuros, compuestos nitrogenados, tinturas, microorganismos patógenos.

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Industrias químicas (en general): amplia variedad de ácidos orgánicos e inorgánicos, sales, metales pesados.

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Instalaciones sanitarias: microorganismos, jabones, detergentes.

Muchos de estos efluentes son emitidos a temperaturas superiores a la normal, constituyendo este factor un elemento más de contaminación. Tipos de efluentes y sectores. Habitualmente los procesos productivos utilizan el agua para numerosos propósitos: incorporación en el producto final, lavado de equipos, limpieza de instalaciones, refrigeración, etc. Y, como consecuencia, se obtiene un efluente líquido que debe ser tratado antes de su descarga para cumplir con las restrictivas normas de carácter ambiental. La composición del efluente y el perfil de su generación harán la selección de las diferentes soluciones que pueden ser eficaces y viables. La variedad de efluentes líquidos que pueden ser producidos por los procesos industriales es prácticamente interminable, aunque éstos pueden ser agrupados en función de su composición. Aquí algunos tipos de efluentes:

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Efluentes con elevada carga orgánica.

Es el caso de un gran número de industrias del sector alimentario (producción de helados, elaboración de quesos, producción de productos lácteos, etc.), del sector ganadero (mataderos e industrias cárnicas), del sector vinícola, etc. 

Efluentes con elevada carga de nutrientes (nitrógeno y/o fósforo).

Se corresponden con efluentes de la industria del vidrio y, fundamentalmente, con deyecciones ganaderas. 

Efluentes con compuestos tóxicos.

Pertenecen a este grupo algunos efluentes de la industria minera, del tratamiento de superficies o algunas aguas de lavado de la industria química. 

Efluentes que contienen salmueras o elevada carga de sales.

Se generan en procesos productivos de la industria alimentaria (conservas, encurtidos, salazones, etc.) y en los efluentes de rechazo de las operaciones con membranas, generalmente, unidades de ósmosis inversa. 

Efluentes con emulsiones aceitosas.

Pertenecen a este grupo las aguas contaminadas con hidrocarburos, efluentes de la industria metalmecánica, aguas de enjuague en procesos galvánicos y de tratamiento de superficies, etc. 

Efluentes que contienen metales pesados.

Es el caso de los efluentes generados en la minería, en la producción de pinturas, tratamiento de superficies, industria metal-mecánica, curtido de pieles, etc. 

Efluentes con color.

Básicamente se corresponden con efluentes de la industria textil y del curtido de pieles. 

Efluentes complejos.

Este tipo comprende a todos aquellos efluentes que por sus características los tratamientos convencionales no son viables. Habitualmente tienen una composición indefinida y variable. Por ejemplo, es el caso de los lixiviados producidos en los vertederos de residuos sólidos urbanos. Procesos para el control de efluentes. La composición de los efluentes industriales y su posible variabilidad acaban siendo un factor determinante a la hora de decidir qué proceso puede permitir un tratamiento eficaz. Los utilizados con mayor frecuencia son los siguientes: 

Depuración biológica aerobia (con biomasa libre o inmovilizada).

Generalmente indicada para el tratamiento de efluentes con moderada carga orgánica y caudales elevados. 

Depuración biológica anaerobia (con biomasa libre o inmovilizada).

Especialmente conveniente para aguas con elevado contenido de materia orgánica y caudales moderados o pequeños. 

Homogeneización y neutralización con ácido o álcali.

Proceso necesario cuando la variabilidad en la composición del efluente es muy elevada o cuando se desee corregir el pH del efluente. 

Floculación-coagulación.

Procesos útiles cuando se desee eliminar del efluente contaminantes en suspensión difícilmente decantables. 

Flotación.

Especialmente indicada para la separación de aceites y grasas que no han formado ninguna emulsión. 

Precipitación.

Conveniente cuando, fruto de la adición de algún compuesto o de la variación de las condiciones ambientales, uno o varios compuestos solubilizados forman un sólido que decanta en el fondo del recipiente. 

Decantación.

Proceso necesario para separar los sólidos en suspensión contenidos en el efluente o los formados como consecuencia de una precipitación buscada. 

Filtración.

Conveniente para la separación del material sólido contenido en el efluente. 

Tecnologías de membranas (microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa).

Procesos útiles para la separación del efluente de partículas de tamaño muy pequeño. La microfiltración permite la separación de partículas que tienen un tamaño de entre 0,1 μm y 10 μm (bacterias, polvo de carbón muy fino, amianto, etc.). Las membranas de ultrafiltración retienen el paso de partículas con un tamaño de entre 1 nm y 100 nm (0,1 μm), que es el tamaño de los virus, los coloides, las macroproteínas, las endotoxinas, etc. Mientras que con la microfiltración y la ultrafiltración se separan partículas en suspensión del líquido, mediante la nanofiltración se pueden separar moléculas disueltas en el líquido (azúcares, proteínas, moléculas de colorante, etc.). Las membranas de nanofiltración tienen un valor de corte de entre 0,1 nm y 1 nm, tamaño típico de la mayoría de moléculas que no tienen un peso molecular elevado.

Finalmente, la ósmosis inversa permite separar del efluente iones de tamaño molecular muy pequeño, como el ion cloruro. 

Intercambio iónico.

Este proceso permite la retención de ciertos iones de forma muy selectiva, hecho que permite desmineralizar o ablandar un efluente o retener iones radioactivos presentes en el efluente. 

Evaporación y cristalización al vacío.

Procesos especialmente indicados para el tratamiento de efluentes complejos (fuerte concentración salina, composición indefinida, presencia de compuestos tóxicos, emulsiones aceitosas, etc.) o cuando se desea minimizar el vertido del efluente líquido. 

Destilación por membranas.

Proceso útil cuando se desea separar de forma selectiva del efluente un compuesto o contaminante, por lo general, corrosivo. Sustancias tóxicas. Las sustancias tóxicas son productos químicos cuya fabricación, procesado, distribución, uso y eliminación representan un riesgo inasumible para la salud humana y el medio ambiente. La mayoría de las sustancias tóxicas son productos químicos sintéticos que penetran en el medio ambiente y persisten en él durante largos períodos de tiempo. En los vertederos de productos químicos se producen concentraciones significativas de sustancias tóxicas. Si éstas se filtran al suelo o al agua, pueden contaminar el suministro de agua, el aire, las cosechas y los animales domésticos, y han sido asociadas a defectos congénitos humanos, abortos y enfermedades orgánicas. A pesar de los riesgos conocidos, el problema no lleva camino de solucionarse. Recientemente, se fabricaron más de 4 millones de productos químicos sintéticos nuevos en un periodo de quince años, y se crean de 500 a 1.000 productos nuevos más al año. La permanencia en el suelo de los pesticidas es nociva porque afecta su composición natural. Ejemplos de sustancias toxicas:

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Contaminantes del aire exterior.

Si bien este módulo aborda sustancias específicas, esta sección es flexible y permite incluir o sustituir otras sustancias químicas, según el interés y la preocupación de una comunidad específica. Por esa razón, esta sección debe ser presentada por un profesional de salud ambiental (toxicólogo, científico de salud ambiental o educador en materia de salud). Asimismo, se hace hincapié en una o dos

sustancias tóxicas. El instructor deberá realizar investigaciones adicionales para la presentación de este módulo en particular. La EPA ha concentrado su atención en los siguientes contaminantes del aire exterior debido a que la exposición a los mismos representa un riesgo para la salud: monóxido de carbono, óxidos de azufre, ozono, óxidos de nitrógeno y materiales particulados. Otras sustancias químicas que no se enumeran aquí también pueden ser tóxicas; no obstante, se destacan las sustancias químicas mencionadas anteriormente porque son producidas en mayores cantidades y tienen mayor probabilidad de causar efectos tóxicos. Los niveles de contaminantes atmosféricos son diferentes en distintos momentos del día y generalmente son más altos alrededor del mediodía y disminuyen durante la noche. Una fuga accidental de una sustancia química podría también aumentar esos niveles.

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Arsénico.

El arsénico, uno de los metales más tóxicos, es producido a una tasa de casi 60.000 toneladas por año. Se encuentra principalmente en una forma trivalente o pentavalente . La forma pentavalente no es tan tóxica como la forma trivalente, esta es la más tóxica y se deposita primariamente en el sistema respiratorio. En general, el agua potable posee una concentración muy pequeña de arsénico. La exposición aguda al arsénico puede causar muerte, fiebre, anorexia y agrandamiento del hígado. La exposición crónica produce el envenenamiento del sistema nervioso, daño hepático y enfermedad vascular periférica, lo cual podría causar gangrena en los miembros inferiores.

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Cadmio.

El cadmio es un derivado de la minería y de la fusión del plomo y el zinc. No corroe y se utiliza principalmente para actividades de electroplastia. Se acumula y concentra en las plantas. También contamina las aguas utilizadas para el riego y se encuentra en fertilizantes. La toxicidad aguda a raíz de la exposición al cadmio se manifiesta principalmente a través de la ingestión de bebidas o de alimentos contaminados. Esto podría producir náuseas, vómitos y dolor abdominal. 

Plomo.

El plomo se utiliza principalmente en la fabricación de baterías, plásticos, vajillas, vidrio cerámico y productos de pintura. Se trata del metal tóxico de uso más generalizado en la tierra y es la segunda sustancia más peligrosa encontrada en los sitios incluidos en la lista nacional de prioridades (NPL, por sus siglas en inglés). Los datos científicos vinculan la exposición al plomo con efectos perjudiciales para la salud debido a la exposición aguda y crónica.

Los efectos tóxicos del plomo son la encefalopatía saturnina (enfermedad cerebral) en los niños, la cual se manifiesta con letargo, vómito, irritabilidad, pérdida del apetito y mareos. En los adultos, el plomo produce presión arterial alta, y efectos perjudiciales para la reproducción (disminución en el recuento y motilidad de los espermatozoides.

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Mercurio

El mercurio es la tercera sustancia más tóxica en el medio ambiente. Aproximadamente la mitad de todo el mercurio se utiliza para producir lámparas de vapor, tubos fluorescentes, termómetros y productos eléctricos. Existe en diversas formas, las cuales afectan partes distintas del cuerpo. El mercurio orgánico afecta principalmente al cerebro. El metilmercurio es la forma más toxicológica del elemento y al acumularse en el sistema nervioso central (SNC) tiene efectos neurotóxicos en los adultos y toxicidad en los fetos de las madres expuestas durante el embarazo. El mercurio metálico se absorbe lentamente en el sistema gastrointestinal y no es tan tóxico como el metilmercurio. El mercurio inorgánico (sales de mercurio) afecta principalmente a los riñones. La exposición a las sales de mercurio da lugar a calambres abdominales y diarrea con sangre.

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Benceno

El benceno es un componente y un derivado de la gasolina. Su presencia es muy generalizada en el medio ambiente y es uno de los solventes más prevalentes. Además, se ha utilizado como solvente en caucho, tintas, adhesivos y líquidos para transformadores. El benceno se disuelve fácilmente en el torrente sanguíneo y se propaga rápidamente desde los pulmones a la sangre y se metaboliza en el hígado a compuestos que interactúan con el ADN celular. Asimismo, es soluble en lípidos y es absorbido fácilmente en la piel y las células que recubren el sistema digestivo. La inhalación es la ruta de exposición predominante para los efectos tóxicos del benceno, especialmente en el lugar de trabajo. La exposición aguda al benceno puede afectar el SNC, lo cual lleva a la pérdida del conocimiento y la muerte.

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Pesticidas

Varias clases de pesticidas afectan en forma dañina a la salud humana. Estos tipos principales de pesticidas comprenden insecticidas, herbicidas, fungicidas, fumigantes y rodenticidas.

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Insecticidas

Los insecticidas comprenden la clase de los organoclorados, los organofosforados y los carbamatos. Los insecticidas organoclorados afectan el sistema nervioso periférico (SNP) a través de la absorción cutánea, la inhalación y la ingestión. Los compuestos organoclorados también disminuyen la

producción de anticuerpos, lo cual torna a la persona vulnerable a las infecciones. El DDT es un insecticida organoclorado que persiste y se bioacumula en el medio ambiente, razón por la cual ya no se lo fabrica como pesticida. La exposición a los organofosforados provoca dolores de cabeza, ansiedad, opresión en el pecho, convulsiones, pérdida del conocimiento, latidos anormales del corazón y disfunción hepática. Asimismo, los pesticidas organofosforados, como el malatión, parecen aumentar la respuesta inmunitaria en ciertas circunstancias. Se tiene conocimiento de que el paratión disminuye la producción de anticuerpos. Sería conveniente que los instructores analicen el uso de los insecticidas. Pregunte a los participantes sobre el uso de insecticidas, pídales que enumeren los tipos y determinen la información que poseen sobre los contenidos de estas sustancias.

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Herbicidas

Los herbicidas como 2,4,5-T, 2,4,-D y el contaminante clásico 2,3,7,8 - TCDD (dioxina) son tóxicos para los animales y los seres humanos. La exposición crónica a herbicidas puede producir problemas hepáticos y daño a los nervios, mientras que el cloracné es un síntoma clásico de la exposición cutánea a este tipo de sustancias.

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Fungicidas

Los fungicidas se usan en el tratamiento de árboles frutales y verduras y tienen una toxicidad relativamente baja. La irritación cutánea, los dolores de cabeza, las náuseas, los vómitos, el letargo y la dermatitis son síntomas clásicos de algunos fungicidas, como la creosota y el hexaclorobenceno.

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Fumigantes

Los fumigantes se emplean para erradicar insectos, bacterias y roedores. Suelen emplearse en frutas, verduras, embarcaciones y edificios. El bromuro de metilo es un fumigante clásico y la exposición a través de la inhalación y la exposición cutánea podría desencadenar dermatitis, irritación pulmonar, dolor de cabeza, náuseas, vómitos, mareos y demencia. Sería conveniente que el instructor analice el uso de fungicidas y fumigantes en el hogar (huertos familiares, etc.).

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Rodenticidas

Los rodenticidas se emplean principalmente para erradicar ratas, ratones, conejos y ardillas terrestres. La Warfarina es un rodenticida que tiene efectos perjudiciales graves para la salud. Los participantes pueden enumerar los tipos de sustancias químicas que usan en la eliminación de las plagas. Determine a través del diálogo si se han observado efectos perjudiciales para la salud.

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Radiación y materiales radiactivos

Las dos clases principales de radiación son la radiación ionizante y la radiación no ionizante. La radiación ionizante afecta la médula ósea, lo cual disminuye la producción de glóbulos rojos, produce enrojecimiento de la piel, efectos gastrointestinales y reproductivos, cataratas, defectos congénitos y enfermedad respiratoria. La radiación no ionizante se asocia con efectos mutágenos y carcinogénicos, principalmente mediante la radiación ultravioleta, que puede modificar los mecanismos de reparación del ADN y potencialmente producir cáncer de la piel. La exposición al mineral radio entre las personas que trabajaban en las compañías que fabricaban relojes en Estados Unidos es el caso epidemiológico más clásico de exposición a la radiación en el lugar de trabajo. La ingestión de radio produce cáncer de los huesos. Los sobrevivientes de la bomba atómica estuvieron expuestos también a la radiación, así como los trabajadores de las minas subterráneas expuestos al radón, los pacientes con espondilitis anquilosante y los niños con tiña irradiados con rayos X. Asimismo, la radiación se asocia con cánceres de piel, tiroides y pulmón, especialmente entre los mineros del uranio.

Contaminantes. Un contaminante es una sustancia o energía introducida en el medio ambiente que tiene efectos no deseados o que afecta negativamente a la utilidad de un recurso. Un contaminante puede causar daños a largo o corto plazo al cambiar la tasa de crecimiento de las especies de plantas o animales, o al interferir con los servicios humanos, la comodidad, la salud o los valores de las propiedades. Algunos contaminantes son biodegradables y, por lo tanto, no persistirán en el medio ambiente a largo plazo. Sin embargo, los productos de degradación de algunos contaminantes son contaminantes, como los productos DDE y DDD producidos a partir de la degradación del DDT.

Tipos de contaminantes: Los tipos de contaminantes, pueden variar, y a la vez dependen de la energía, sonido, calor o luz. Generalmente la contaminación es producto de la actividad del hombre y su técnica que interviene en la naturaleza. Existe una clasificación que sirve a entender la prolongación de los efectos de los contaminantes, esta distingue a los contaminantes: 

No degradables. Son los que no se degradan con el tiempo. Generalmente, su grado de contaminación es constantes y general un gran perjuicio para el medio ambiente.

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De degradación lenta. Producen un alto grado de contaminación concentrada durante un periodo extenso, de años consecutivos, luego del cual decae.

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Biodegradables. Son los que son capaces de ser descompuestos naturalmente por las condiciones naturales y esto es producido por la acción de agentes biológicos vegetales u animales. Y según la fuente u origen de la sustancia contaminante a la contaminación de la clasifica en:

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Contaminación atmosférica. Se trata de la contaminación que conllevan ciertos procesos naturales, como por ejemplo las erupciones volcánicas, o la utilización de recursos no renovables como del petróleo. Estos causan peligro latente para los seres vivos que habitan la Tierra.

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Contaminación acuática. Se deben a la presencia de agentes contaminantes que afectan los ríos, mares y lagos. Estos no pueden absorberlos ni tampoco se puede revertir el proceso de contaminación para reciclar su mantener el equilibrio. Generalmente es la actividad del ser humano, su irresponsabilidad con respecto al medio ambiente, que a través de vertidos de gran toxicidad, fertilizantes, desechos, basura y combustibles fósiles la que produce este tipo de contaminación. Sin embargo también el origen puede ser producido por procesos naturales como ser la descomposición de materias orgánicas y minerales.

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Contaminación del suelo. Se trata de la presencia de sustancias químicas contaminantes que afectan directamente a la corteza terrestre, y estas producen el efecto de impedir el desarrollo del equilibrio natural. En la actualidad la explotación de los recursos naturales de la tierra están produciendo que las condiciones naturales se alteren de modo tal que cambia la constitución de los elementos de los ecosistemas. Por ejemplo añadiendo agua a la explotación de extensiones inmensas de cultivo se produce la alteración de fauna y flora. O bien la minería que termina produciendo la desertificación de las áreas, estas resultan luego ser improductivas o inhabitables.

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Contaminación acústica. esta se refiere a la presencia de niveles de frecuencia sonora que alteran las condiciones en las cuales se desarrollan los seres vivos de una zona natural, generalmente producido por el ser humano por la intromisión de vehículos, instalación de grandes industrias, trenes y transportes masivos. En otros casos esto es un efecto producido con intencionalidad por el humano, como técnica de pesca por ejemplo.

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Contaminación radioactiva. Se trata de la contaminación producto de los accidentes o actividades nucleares o mineras. Es la presencia de elementos que pueden afectar tanto al suelo, como al aire o contaminando los cursos de agua lindantes. Si bien generalmente son efectos laterales, son irreversibles.

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Contaminación térmica. Es la influencia que generan sustancias residuales que llevan al aumento de la temperatura de una zona natural. Este problema es actual y globalizado, afecta al mundo entero debido a la producción industrial irresponsable y a gran escala mundial.

Zonas de influencia. Los contaminantes también pueden definirse por sus zonas de influencia, tanto horizontal como verticalmente. 1) Zona horizontal. La zona horizontal se refiere al área dañada por un contaminante. Los contaminantes locales causan daños cerca de la fuente de emisión. Los contaminantes regionales causan daños más lejos de la fuente de emisión. 2) Zona vertical. La zona vertical se refiere a si el daño es a nivel del suelo o atmosférico. Los contaminantes de la superficie causan daños al acumularse cerca de la superficie de la Tierra. Los contaminantes globales causan daños al concentrarse en la atmósfera.

Conclusión. La industria en general genera todo tipo de desechos por lo que deben crear planos y manuales para la disminución de los efluentes a un nivel mínimo que eviten el daño ecológico. Por lo que las bases de una industria deben plantearse en el factor riesgo que estas puedan tener a la hora de elaborar un producto y lo que pueda derivar de esa producción estos contaminantes pueden ser útiles y otros desechables por ende se elaboran diversas maquinarias para el procesamiento de estos. Sin embargo, esto igual derivan residuos para tratar los efluentes por lo que se genera la categoría sustancias toxicas de los efluentes en diversas industrias se lleva a cabo un control riguroso de los residuos terminales y sellan áreas para estos residuos ya que tardan mucho tiempo en volver a su estado natural elemental; como son los radioactivos tardan millones de años en hacerse inofensivos y son perjudiciales para el medio ambiente.

Bibliografía.

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