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Quimica 2° · 2024
Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

176/210

Impactos ambientales de la explotación petrolera: jerarquización

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. Contaminación de suelos y aguas (derrames); 2) Pérdida de biodiversidad; 3) Emisiones a la atmósfera (CO₂, SO₂, NOₓ); 4) Alteración del paisaje y la vegetación; 5) Residuos peligrosos (lodos de perforación).
📚 exercise quimica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 176

Quimica 2° · 2024

3
Ejercicio 3

Investigo y enumero de mayor a menor los impactos ambientales producidos por la explotación petrolera. Utilizo el siguiente diagrama (cinco flechas en círculo).

Paso 1. Identificar las fuentes de contaminación petrolera

La explotación del crudo implica 5 etapas con contaminantes asociados:

Etapa Contaminante Efecto ambiental
Exploración y perforación Lodos de perforación, fluidos de baritina, aguas de formación Suelos y acuíferos
Producción Agua de formación salina con metales pesados (Hg, Pb, Cd) y hidrocarburos Suelos y ecosistemas terrestres
Transporte y almacenamiento Derrames, fugas, derrames en cauces Ríos, lagos, fauna
Procesamiento y refinación Gases de escape, emisiones aéreas, residuos sólidos Aire y suelos
Consumo (combustión del motor) CO_{2}, SO_{2}, NO_{x}, CO, partículas Aire y cambio climático

Paso 2. Criterio de ordenamiento

Se jerarquiza por grado de afectación a la vida y por reversibilidad del daño:

  1. Contaminación del suelo y las aguas: el crudo es una mezcla de hidrocarburos aromáticos policíclicos (naftalenos, benzo[a]pireno) que son tóxicos, no biodegradables a corto plazo y persistentes. Actúan sobre organismos y se acumulan en la cadena trófica.
  2. Pérdida de biodiversidad: los ecosistemas afectados pierden vegetación, fauna y microorganismos; la restauración puede tomar décadas.
  3. Emisiones a la atmósfera: CO_{2}, SO_{2} y NO_{x} generan efecto invernadero, lluvia ácida y problemas respiratorios, pero la dispersión atenúa localmente el efecto.
  4. Alteración del paisaje y la vegetación: quema de cultivos, tala para vías y pistas de perforación; impacto visual y de hábitat, recuperable a mediano plazo.
  5. Residuos peligrosos (lodos y basuras): volumen menor, su tratamiento es costoso pero localizado.

Paso 3. Diagrama completado

flowchart TD
    A["1. Contaminación de suelos y aguas\nderrames de petróleo, agua de formación"] --> B["2. Pérdida de biodiversidad\nmuerte de flora y fauna, alteración de hábitats"]
    B --> C["3. Emisiones a la atmósfera\nCO2, SO2, NOx, CO y partículas"]
    C --> D["4. Alteración del paisaje y la vegetación\ntala, quema, vías de acceso y ruido"]
    D --> E["5. Residuos peligrosos\nlodos de perforación, emulsiones y basuras"]
    E --> A

Justificación química de la posición 1: los hidrocarburos aromáticos no disueltos forman una capa no miscible con el agua (\rho_{\text{petróleo}} \approx 0{,}8\,\text{g/cm}^{3} < \rho_{\text{agua}} = 1{,}0\,\text{g/cm}^{3}) que bloquea el intercambio gaseoso con los acuíferos y es biológicamente tóxica.

Verificación

El orden es coherente con el criterio "mayor persistencia y toxicidad → menor": los hidrocarburos aromáticos policíclicos son persistentes y bioacumulables (posición 1), mientras que los residuos sólidos son de menor volumen y localizables (posición 5).

Respuesta
  1. contaminación de suelos y aguas; 2) pérdida de biodiversidad; 3) emisiones a la atmósfera; 4) alteración del paisaje y la vegetación; 5) residuos peligrosos.

Contenido de la página

Impactos ambientales de la explotación petrolera

Actividad 3. Investigo y enumero de mayor a menor los impactos ambientales producidos por la explotación petrolera. Utilizo el siguiente diagrama: (diagrama circular de cinco flechas vacías y una ilustración de contaminación por vertederos de crudo y lodos).

Referencias de investigación

Contenido

La explotación del petróleo —desde la exploración hasta el consumo— genera cinco grandes familias de impactos ambientales, cada una asociada a químicos específicos:

  1. Contaminación de suelos y aguas. Derrames, fugas de oleoductos y agua de formación salina cargada de hidrocarburos y metales pesados (Hg, Pb, Cd). El crudo, menos denso que el agua, forma capa superficial que impide el intercambio de gases.
  2. Pérdida de biodiversidad. Muerte de flora y fauna, alteración de hábitats y pérdida de organismos descomponedores.
  3. Emisiones a la atmósfera. CO_{2}, SO_{2}, NO_{x}, CO y partículas suspendidas: efecto invernadero, lluvia ácida y problemas respiratorios.
  4. Alteración del paisaje y la vegetación. Tala, quema, construcción de pistas y pozos, ruido y luz artificial.
  5. Residuos peligrosos. Lodos de perforación, emulsiones de agua y aceite, contenedores usados y basuras.

Ejemplos resueltos

Ordenar de mayor a menor los impactos ambientales de la explotación petrolera usando un diagrama circular de cinco flechas.

  1. Contaminación de suelos y aguas; 2) Pérdida de biodiversidad; 3) Emisiones a la atmósfera; 4) Alteración del paisaje y la vegetación; 5) Residuos peligrosos. El criterio es persistencia, toxicidad y dificultad de reversión del daño.

Tabla

Etapa Contaminante Impacto ambiental
Exploración y perforación Lodos de perforación, baritina Suelos y acuíferos
Producción Agua de formación, metales pesados (Hg, Pb, Cd) Suelos y ecosistemas
Transporte Derrames y fugas Ríos y fauna
Refinación Gases y residuos sólidos Aire y suelos
Consumo CO₂, SO₂, NOₓ, CO Aire y clima

Diagrama

flowchart TD
    A["1. Contaminación de suelos y aguas\nderrames de petróleo, agua de formación"] --> B["2. Pérdida de biodiversidad\nmuerte de flora y fauna"]
    B --> C["3. Emisiones a la atmósfera\nCO2, SO2, NOx, CO y partículas"]
    C --> D["4. Alteración del paisaje y la vegetación\ntala, quema, vías y ruido"]
    D --> E["5. Residuos peligrosos\nlodos de perforación y emulsiones"]
    E --> A

Fórmulas y ecuaciones

Combustión de hidrocarburos: \text{C}_{x}\text{H}_{y} + \left(x + \tfrac{y}{4}\right)\text{O}_{2} \rightarrow x\,\text{CO}_{2} + \tfrac{y}{2}\,\text{H}_{2}\text{O}

Criterio de densidad: capa de petróleo sobre el agua porque \rho_{\text{petróleo}} < \rho_{\text{agua}}

\rho_{@@MATH_0@@^{3} < \rho_{@@MATH_1@@^{3}

2\,\text{NO}@@MATH_0@@_{2}@@MATH_1@@_{3}(aq) + \text{HNO}_{2}(aq)

\text{SO}@@MATH_0@@\,\text{O}@@MATH_1@@_{3};\qquad \text{SO}@@MATH_2@@_{2}@@MATH_3@@_{2}@@MATH_4@@_{4}

\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@_{2} \rightarrow x\,\text{CO}@@MATH_2@@\,\text{H}@@MATH_3@@\text{O}

Glosario (6)

Explotación petrolera
Conjunto de operaciones de exploración, perforación, producción, transporte y refinación del petróleo.
Lodos de perforación
Mezcla de arcillas, agua y aditivos usada para lubricar y estabilizar el pozo durante la perforación; son residuos peligrosos.
Agua de formación
Agua subterránea salina asociada a los yacimientos que sale junto al crudo y suele estar contaminada.
Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)
Compuestos orgánicos con varios anillos bencénicos fusionados, tóxicos, persistentes y bioacumulables (p. ej. benzo[a]pireno).
NOx
Óxidos de nitrógeno (NO, NO2) generados en la combustión a alta temperatura; contribuyen a la lluvia ácida.
Residuos peligrosos
Desechos que, por su toxicidad, inflamabilidad o corrosividad, requieren tratamiento especial.

Preguntas para practicar

¿Qué medidas tomarías para prevenir la contaminación de suelos y aguas en un pozo petrolero?

Instalar dobles barreras de contención en tanques y tuberías, mantener diques de contención alrededor de los pozos, usar tecnologías de perforación con menor vertimiento de lodos, realizar auditorías periódicas y planes de contingencia ante derrames, y tratar el agua de formación antes de su reinyección o descarga.

¿Por qué el dióxido de carbono emitido por la quema de combustibles del petróleo es un contaminante climático?

El CO₂ es una molécula no polar con enlaces polares que absorben y reemiten radiación infrarroja terrestre. Al aumentar su concentración en la atmósfera refuerza el efecto invernadero y eleva la temperatura media del planeta; además, los hidrocarburos son una fuente no renovable, por lo que su quema produce emisiones acumulativas durante siglos.

¿Qué papel cumplen los microorganismos en la degradación del petróleo en el suelo?

Determinados microorganismos (bacterias y hongos) utilizan los hidrocarburos como fuente de carbono y energía, oxidándolos a CO₂ y agua. Sin embargo, el proceso es lento frente a la cantidad derramada y los HAP aromáticos son mucho más difíciles de degradar que las cadenas alifáticas.

Temas y conceptos clave

Impactos ambientales de la explotación petroleraContaminación de suelos y aguas por hidrocarburosEmisiones atmosféricas asociadas a los combustibles fósilesResiduos peligrosos de la industria petrolerahidrocarburos aromáticos policíclicoslodos de perforaciónagua de formaciónemisiones de CO2, SO2, NOxbioacumulaciónno miscibilidad de petróleo y aguabiodiversidadresiduos peligrosos

Fuentes y referencias

  • https://ln9.cl/h6h76
  • https://ln9.cl/ww7qv
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Figuras de la página (1)

Diagrama circular de cinco flechas de colores claros (amarillo, gris, celeste, beige y verde) que forman un ciclo vacío para completar con los impactos ambientales.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cuáles son los principales impactos ambientales de la explotación petrolera?
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¿Por qué la contaminación del suelo y el agua se considera el impacto más grave del petróleo?
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¿Qué gases emite la quema de combustibles derivados del petróleo?
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📌 Antes de leer esto
  • • Clasificación de los hidrocarburos (alifáticos y aromáticos) y de sus tipos de enlace
  • • Contaminantes atmosféricos: CO2, SO2, NOx, CO
  • • Concepto de biodiversidad y ecosistemas
  • • Densidad de los líquidos y miscibilidad
Siguiente tema sugerido
Protección del medio ambiente y alternativas energéticas al petróleo (energías renovables y biocombustibles).
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  1. Investigo y enumero de mayor a menor los impactos ambientales producidos por la explotación petrolera. Utilizo el siguiente diagrama:

https://n9.cl/ww7qv

Texto de Química ' 175

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