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contenidos
Una prioridad para los seres humanos como habitantes del planeta Tierra es su preservación, ya que siendo nuestro hábitat, dependemos de él para nuestra supervivencia. Este libro divide su material en cinco esferas. Cuatro de éstas, la hidrosfera, la geosfera, la atmósfera y la biosfera (área donde coexisten agua, tierra, aire y vida) han sido ampliamente estudiadas en las ciencias ambientales. Sin embargo, en la ciencia ambiental moderna es esencial reconocer y tratar con una quinta esfera del ambiente, la antroposfera, que involucra a todas las actividades que realizan los seres humanos y los satisfactores que fabrican y hacen. La mayoría de los problemas ambientales son causados por actividades antroposféricas o humanas que causan contaminación, despilfarro de recursos y daños al ambiente. La preservación y el mejoramiento de nuestro planeta no sólo deben minimizar el daño ocasionado por las actividades antroposféricas, sino también dirigir estas actividades de forma tal que refuercen y conserven el medio que nos rodea. Ésta es la meta última y uno de los temas principales del libro.
Prólogo a la coedición UNAM-Editorial Reverté
Prólogo del autor
Índice de figuras
Índice de tablas
Glosario
Capítulo 1: Química ambiental: la ciencia química sustentable o sostenible/Environmental
Chemistry: The Green Chemical Science
1.1. Introducción
1.2. Las cinco esferas ambientales
1.3. Definición de química ambiental
1.4. ¿Qué es la química verde?
1.5. La materia y sus ciclos
1.6. Impacto humano y contaminación
1.7. Transporte y destino químico
1.8. Transporte y destino químico en la atmósfera, la hidrosfera y la geosfera
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 2: Química ambiental de la hidrosfera/Environmental Chemistry of the Hydrosphere
2.1. H2O: Fórmula sencilla, molécula compleja
2.2. Propiedades importantes del agua
2.3. Distribución del agua y suministro
2.4. Reservorios o cuerpos de agua: Efectos en los procesos químicos y bioquímicos
2.5. Procesos químicos en el agua
2.6. Gases en el agua
2.7. Acidez y CO2 en el agua
2.8. Alcalinidad
2.9. Calcio y otros metales en el agua
2.10. Complejos y quelatos
2.11. Cálculo de las concentraciones de las especies
2.12. Formación de complejos con sustancias húmicas
2.13. Reacciones de oxidación-reducción en agua
2.14. Tendencias de las reacciones
2.15. Efecto de la concentración: ecuación de Nernst
2.16. Diagramas pE y pE- pH
2.17. Interacciones químicas que involucran sólidos, gases y agua
2.18. Importancia y formación de los sedimentos
2.19. Partículas coloidales en el agua
2.20. Agregación de las partículas
2.21. Sorción superficial en los sólidos
2.22. Intercambio de solutos con sedimentos dulceacuícolas y marinos
2.23. Interacciones de fase en el transporte y destino químico
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 3: Interfase hidrosfera/biosfera/The Hydrosphere/Biosphere Interface
3.1. Procesos bioquímicos acuáticos
3.2. Algas
3.3. Hongos
3.4. Protozoos
3.5. Bacterias
3.6. La célula bacteriana procariótica
3.7. La cinética del desarrollo bacteriano
3.8. El metabolismo bacteriano
3.9. Las transformaciones microbianas del carbono
3.10. La biodegradación de la materia orgánica
3.11. Las transformaciones microbianas del nitrógeno
3.12. Las transformaciones microbianas del fósforo y el azufre
3.13. Las transformaciones microbianas de los halógenos y los compuestos organohalogenados
3.14. Las transformaciones microbianas de los metales y metaloides
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 4: Contaminación del agua/Water Pollution
4.1. Naturaleza y tipos de contaminantes del agua
4.2. Contaminantes elementales
4.3. Metales pesados
4.4. Metaloides
4.5. Metales y metaloides enlazados orgánicamente
4.6. Especies inorgánicas
4.7. Nutrientes de algas y eutrofización
4.8. Acidez, alcalinidad y salinidad
4.9. Oxígeno, oxidantes y reductores
4.10. Contaminantes orgánicos
4.11. Los plaguicidas en el agua
4.12. Bifenilos policlorados
4.13. Radionúclidos en el ambiente acuático
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 5: Tratamiento del agua/Water Treatment
5.1. Tratamiento y uso del agua
5.2. Tratamiento del agua municipal
5.3. Tratamiento de agua para uso industrial
5.4. Tratamiento de aguas residuales
5.5. Tratamiento de aguas residuales industriales
5.6. Eliminación de sólidos
5.7. Remoción de calcio y otros metales
5.8. Eliminación de los compuestos orgánicos disueltos
5.9. Remoción de compuestos inorgánicos disueltos
5.10. Lodos
5.11. Desinfección del agua
5.12. Procesos naturales de purificación de aguas
5.13. Reutilización y reciclado del agua
literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 6: Química ambiental de la geosfera/Environmental Chemistry of the Geosphere
6.1. Introducción
6.2. Naturaleza de los sólidos en la geosfera
6.3. Tectónica de placas, procesos internos, procesos superficiales
6.4. Los sedimentos
6.5. Las arcillas
6.6. Geoquímica
6.7. Las aguas subterráneas en la geosfera
6.8. Aspectos ambientales de la geosfera
6.9. Terremotos
6.10. Volcanes
6.11. Movimiento superficial de la tierra
6.12. Fenómenos asociados a corrientes, arroyos y ríos
6.13. Fenómenos en la interfase tierra/océano
6.14. Fenómenos en la interfase tierra/atmósfera
6.15. Efectos del hielo
6.16. Efectos de las actividades humanas
6.17. Contaminación del aire y la geosfera
6.18. Contaminación del agua y la geosfera
6.19. Evacuación y disposición de desechos y la geosfera
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 7: El suelo y la producción de alimentos/Soil and Food Production
7.1. Suelo y agricultura
7.2. Naturaleza y composición del suelo
7.3. Reacciones ácido-base y de intercambio iónico en los suelos
7.4. Macronutrientes en el suelo
7.5. Nitrógeno, fósforo y potasio en el suelo
7.6. Micronutrientes en el suelo
7.7. Fertilizantes
7.8. Contaminantes de la producción de ganado
7.9. Plaguicidas y sus residuos en el suelo
7.10. Desechos y contaminantes en el suelo
7.11. Pérdida y degradación del suelo
7.12. Ingeniería genética y agricultura
7.13. Química verde y agricultura sustentable o sostenible
7.14. Agricultura y salud
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 8: Química ambiental de la atmósfera/Environmental Chemistry of the Atmosphere
8.1. La atmósfera y la química atmosférica
8.2. La importancia de la atmósfera
8.3. Características físicas de la atmósfera
8.4. Transferencia de energía en la atmósfera
8.5. Transferencia de masa atmosférica, meteorología y tiempo meteorológico
8.6. Inversiones térmicas y contaminación del aire
8.7. Clima global y microclima
8.8. Reacciones químicas y fotoquímicas en la atmósfera
8.9. Reacciones ácido-base en la atmósfera
8.10. Reacciones del oxígeno atmosférico
8.11. Reacciones del nitrógeno atmosférico
8.12. Agua atmosférica
8.13. Partículas en la atmósfera
8.14. Influencia de la antroposfera
8.15. Transporte y destino químico en la atmósfera
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 9: Contaminación del aire/Air Pollution
9.1. Contaminación y contaminantes del aire
9.2. Efectos de las partículas
9.3. El agua como materia particulada
9.4. Reacciones químicas atmosféricas que involucran partículas
9.5. Gases inorgánicos contaminantes
9.6. Monóxido de carbono en la atmósfera
9.7. Destino del CO atmosférico
9.8. Dióxido de azufre en la atmósfera
9.9. Efectos contaminantes del dióxido de azufre
9.10. Óxidos de nitrógeno en la atmósfera
9.11. Efectos dañinos de los óxidos de nitrógeno
9.12. Neblumo o smog fotoquímico
9.13. Reacciones de los compuestos orgánicos en la atmósfera formadoras de neblumo o smog
9.14. Formación del neblumo
9.15. Productos inorgánicos a partir del neblumo
9.16. Efectos del neblumo
9.17. Amenazas a la atmósfera global
9.18. Calentamiento global
9.19. LLuvia ácida
9.20. Destrucción de la capa de ozono
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 10: Química verde para prevenir la contaminación del aire y eliminar sus
contaminantes/Green Chemistry to Prevent Air Pollution and Remove Air Pollutants
10.1. Prevención de la contaminación del aire
10.2. Control de emisiones particuladas
10.3. Remoción de dióxido de azufre
10.4. Control de los óxidos de nitrógeno
10.5. Control de emisiones de monóxido de carbono
10.6. Control de hidrocarburos en los gases de escape
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 11: Química ambiental de la biosfera y química toxicológica/Environmental Chemistry of
the Biosphere and Toxicological Chemistry
11.1. La biosfera y la química ambiental
11.2. Células: Unidades básicas de la vida
11.3. Metabolismo y control en los organismos
11.4. La reproducción y los rasgos hereditarios
11.5. Estabilidad y equilibrio de la biosfera
11.6. El ADN y el genoma humano
11.7. Introducción a la toxicología y la química toxicológica
11.8. Relaciones dosis-respuesta
11.9. Toxicidades relativas
11.10. Reversibilidad y sensibilidad
11.11. Sustancias xenobióticas y endógenas
11.12. Química toxicológica
11.13. Fase cinética y fase dinámica
11.14. Teratogénesis, mutagénesis, carcinogénesis y efectos en los sistemas inmunológico y
reproductor
11.15. Perfiles toxicológicos
11.16. Elementos tóxicos y formas elementales
11.17. Compuestos inorgánicos tóxicos
11.18. Compuestos organometálicos tóxicos
11.19. Química toxicológica de compuestos orgánicos
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 12: Química ambiental de la antroposfera: ecología industrial/Environmental Chemistry of
the Anthroposphere: Industrial Ecology
12.1. Introducción e historia
12.2. Ecosistemas industriales
12.3. Los cinco componentes principales de un ecosistema industrial
12.4. Metabolismo industrial
12.5. Niveles de utilización de los materiales
12.6. Vínculos con otras esferas ambientales
12.7. Impactos ambientales en la ecología industrial
12.8. Tres atributos clave: energía, materiales y diversidad
12.9. Ciclos de vida: expandiendo y cerrando el ciclo de los materiales
12.10. Análisis del ciclo de vida
12.11. Productos consumibles, reciclables y de servicio (durables)
12.12. Diseño para el medio ambiente
12.13. Perspectiva general de un ecosistema industrial integrado
12.14. El ejemplo de Kalundborg en Dinamarca
12.15. Seguridad inherente
12.16. Factores sociales y ética ambiental
12.17. Doce principios de ingeniería verde
12.18. Polímeros verdes
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 13: Química verde y ecología industrial para la prevención y el tratamiento de los
residuos/Green Chemistry and Industrial Ecology for Preventing and Treating Wastes
13.1. Introducción
13.2. Reducción y minimización de residuos
13.3. Reciclaje
13.4. Métodos físicos de tratamiento de residuos
13.5. Tratamiento químico: Una perspectiva global
13.6. El tratamiento verde de residuos por fotólisis y sonólisis
13.7. Métodos de tratamiento térmico
13.8. Biodegradación de residuos
13.9. Fitorremediación
13.10. Tratamientos en el suelo y con composta
13.11. Preparación de los residuos para disposición
13.12. Disposición final de residuos
13.13. Lixiviados y emisiones de gases
13.14. Tratamiento in situ
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Capítulo 14: Análisis químico ambiental/Environmental Chemical Analysis
14.1. Introducción al análisis químico ambiental
14.2. Análisis de muestras de agua
14.3. Métodos clásicos de análisis del agua
14.4. Métodos instrumentales de análisis del agua
14.5. Análisis de residuos peligrosos en fase sólida o semisólida
14.6. Procedimiento de lixiviación para la caracterización de la toxicidad
14.7. Evaluación atmosférica o "monitoreo" atmosférico
14.8. Análisis de materiales biológicos y xenobióticos
Literatura citada
Referencias complementarias
Preguntas y problemas
Índice alfabético
