sábado, 19 de septiembre de 2015

Ética y riesgo de la ingeniería



Ética y riesgo de la ingeniería

Los ingenieros deben entender los riesgos ambientales para poder proteger a todos los segmentos de la sociedad y a todos los habitantes de los ecosistemas.
Estos individuos incluyen a los residentes de comunidades en las que reside la ingeniería, la vida acuática que habita en un río corriente abajo de un sitio de construcción o planta de tratamiento y a la comunidad mundial de más de 6 mil millones de personas.

En el fenómeno de la justicia ambiental, ciertos segmentos de la sociedad que se encuentran en desventaja socioeconómica pueden cargar con una mayor cantidad de riesgo ambiental. La gente en desventaja económica suele habitar lugares que los expone a un mayor número de concentraciones más altas de químicos tóxicos (por ejemplo, junto a carreteras que contribuyen a los contaminantes del aire, junto a las industrias que emiten químicos de preocupación, a favor del viento de los incineradores); vive en edificios que tienen materiales peligrosos asociados con construcciones más viejas o que tienen envejecimiento de su infraestructura; o tienen empleos con exposición elevada a materiales peligrosos.
Estos individuos de mayor riesgo viven en áreas rurales o urbanas, teniendo por lo general poca influencia política y con frecuencia son miembros de grupos minoritarios en desventaja económica.

John Muir, fundador del Sierra Club, dijo, “Todos necesitan la belleza tanto como el pan, lugares en donde jugar y en donde rezar, en donde la naturaleza puede sanar y dar fuerza al cuerpo y al alma por igual”.


La EPA define la justicia ambiental como el “tratamiento justo y participación significativa de toda la gente sin importar raza, color, origen nacional o ingresos con respecto al desarrollo, implementación y ejecución de leyes, reglamentos y políticas ambientales”.

Residuos peligrosos y químicos tóxicos


Residuos peligrosos y químicos tóxicos

La exposición a un químico tóxico o peligroso puede provocar la muerte, enfermedades u otros impactos adversos como defectos de nacimiento, infertilidad, crecimiento atrofiado o un desorden neurológico. Para los seres  humanos, este contacto con un químico es típicamente a través de la ingestión, inhalación o contacto con la piel. La exposición al químico se puede asociar con beber agua, comer alimentos, ingerir tierra y polvo, inhalar contaminantes en el aire que pueden estar en forma de vapor o de partículas y el contacto con químicos que son transportados a través de la piel.


El Inventario de Liberación de Tóxicos (TRI) proporciona información al público acerca de residuos peligrosos y químicos tóxicos. Este inventario fue establecido por la ley de planeación contra emergencias y derecho de la ciudadanía a la información (EPCRA) de 1986 y se amplió en la Ley de prevención de la contaminación de 1990.

El TRI es una base de datos abierta al público, publicada por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), que contiene información sobre liberaciones de casi 650 químicos y categorías químicas, proporcionada por más de 23 000 instalaciones industriales y federales. El TRI rastrea la eliminación u otras liberaciones de ambas, tanto en sitio como fuera de sitio, incluyendo los desperdicios directos al aire, la tierra, la superficie del agua y el agua subterránea.
También proporciona información sobre otras estrategias de manejo de desperdicios como el reciclaje, recuperación de energía, tratamiento y descargas a plantas de tratamiento de aguas residuales.

Los datos del TRI ayudan al público, a los funcionarios del gobierno y a la industria a cumplir tres objetivos:
 1) identificar las preocupaciones potenciales y tener un mejor entendimiento de los riesgos potenciales;
2) identificar las prioridades y las oportunidades para trabajar con la industria y el gobierno para reducir el desecho de químicos tóxicos u otras liberaciones y los riesgos potenciales asociados con los mismos y,
3) establecer objetivos de reducción y medir el progreso hacia las metas de reducción.


RESIDUOS PELIGROSOS

En Estados Unidos, un residuo peligroso es un subconjunto de un desperdicio sólido.
Los desperdicios sólidos se definen según la Ley sobre conservación y recuperación de recursos (RCRA).



Esta definición regulatoria  no dice nada acerca del estado físico del desperdicio, así es que algunos desperdicios sólidos se encuentran en forma líquida. En Estados Unidos, los desperdicios sólidos están legalmente definidos como cualquier material descartado no excluido por el 40 C.F.R.261.4(a). Los desperdicios excluidos incluyen elementos como las aguas residuales domésticas, los residuos domésticos peligrosos, cenizas volantes y cenizas de fondo de la combustión del carbón y el abono que regresa al suelo.
De tal manera, un desperdicio peligroso denota un desperdicio regulado. Sólo ciertas corrientes de desperdicio son designadas como peligrosas según los reglamentos federales.

Los desperdicios se clasifican como peligrosos con base en:

1) características físicas como reactividad, corrosividad e inflamabilidad,
2) toxicidad,
3) cantidad generada y,
4) la historia del químico en términos de daños ambientales causados y el probable destino ambiental.
Los residuos peligrosos pueden o no mostrar toxicidad.


TOXICIDAD

La toxicología ambiental, también conocida como ciencias de la salud ambiental, es un campo interdisciplinario que lidia con los efectos de los químicos sobre organismos vivientes. Debido a que la energía y el material se distribuyen y hacen ciclos a través de las cadenas alimenticias, es probable que un impacto en un nivel se refleje también en otros niveles.


Los efectos tóxicos se dividen en dos tipos: carcinógenos y no carcinógenos.
Un carcinógeno promueve o induce tumores (cáncer), que es el crecimiento incontrolado o anormal y la división de células.
 Los carcinógenos actúan atacando o alterando la estructura y la función del ADN dentro de una célula. Muchos carcinógenos parecen situarse en sitios específicos; es decir, un químico particular ataca un órgano específico.


En adición, los carcinógenos se categorizan con base en si causan efectos directos o indirectos:
1. los carcinógenos primarios inician directamente el cáncer;
2. los pro-carcinógenos no son carcinógenos sino que se metabolizan para formar carcinógenos y, por lo tanto, inician el cáncer indirectamente;
3. los co-carcinógeno no son car-cinógenos pero mejoran la carcinogenicidad de otros químicos,
4. los promotores mejoran el crecimiento de las células cancerígenas.

La clasificación de un químico sobre si es carcinógeno para los seres humanos requiere evidencia suficiente de si la exposición humana lleva a una incidencia significativamente más alta de cáncer. Tal evidencia en general es recolectada de los trabajadores en ambientes de trabajo en donde existe contacto prolongado con un químico. (A esto se le llama datos epidemiológicos.) Mientras que existen pocos carcinógenos humanos conocidos (por ejemplo, benceno, cloruro de vinilo, arsénico y cromo hexavalente), muchos químicos son carcinógenos humanos probables (por ejemplo, benzopireno, tetracloruro de carbono, cadmio y PCB) y cientos de químicos tienen evidencia sugestiva de que son carcinógenos.
Como se comenta más adelante, los químicos son enlistados como carcinógenos sospechosos cuando la evidencia experimental indica riesgo de cáncer incrementado en los animales de prueba y hay información insuficiente disponible para mostrar una relación directa de causa y efecto para los seres humanos.

Los efectos no carcinógenos incluyen todas las respuestas toxicológicas  que no sean carcinogénicas, de las cuales hay un sinnúmero de ejemplos: daño a los órganos (incluyendo riñones e hígado), daño neurológico, inmunidad supresora y efectos de nacimiento y de desarrollo (daño en la habilidad o inteligencia reproductiva de un organismo). Por ejemplo, los niveles de plomo elevados en los niños han demostrado provocar dificultades del aprendizaje y coeficientes intelectuales más bajos.

La figura siguiente representa la continuidad de riesgos debido a la exposición a no carcinógenos como un rango de menos serio a más serio.
















Los químicos colectivamente conocidos como interruptores endocrinos ejercen sus efectos al imitar o interferir con las acciones de las hormonas, los compuestos bioquímicos que controlan procesos fisiológicos básicos como crecimiento, metabolismo y reproducción.
Los interruptores endocrinos pueden ejercer efectos carcinógenos o no carcinógenos. Se cree que contribuyen al cáncer de mama en las mujeres y al cáncer de próstata en los hombres.
Los químicos identificados como interruptores endocrinos incluyen pesticidas (como el DDT y sus metabolitos), químicos industriales (como algunos surfactantes y los PCB), algunos fármacos de prescripción y otros contaminantes como las dioxinas (National Science and Technology Council, Estados Unidos, 1996).

En los seres humanos existen tres principales vías de exposición: ingestión (comer y/o beber), inhalación (respiración) y contacto dérmico (piel).


La tabla siguiente enlista compuestos químicos con amplia  variación de toxicidades. Aquí, la toxicidad se define como causante de muerte, un punto final experimental que (para la prueba con animales) es más fácil determinarlo que, por ejemplo, el cáncer de pulmón.
Un método común para expresar la toxicidad es en términos de la dosis letal mediana (LD 50), la cual es la dosis que resulta en la muerte de 50% de una población de organismos de prueba. La LD 50 se presenta típicamente como la masa de contaminante dosificada por masa (peso corporal) del organismo de prueba, utilizando unidades de mg/kg. Por lo tanto, un rodenticida con una LD 50 50 de 100 mg/kg resultaría en la muerte de 50% de una población de ratas, cada una pesando 0.1 kg, si se aplicara a una dosis de 10 mg por rata.

Un término similar, la concentración letal mediana (LC 50), se utiliza típicamente en estudios de organismos acuáticos y representa la concentración de contaminante acuoso en el ambiente (opuesto a la dosis inyectada o ingerida) a la cual 50% de los organismos de prueba mueren.












Riesgo y la ingeniería

Riesgo y la ingeniería

Durante los últimos 60 años del siglo XX, la producción química mundial se incrementó varios cientos de veces, así es que para el comienzo del siglo XXI, alrededor de 70 000 químicos se venden por lo común en el comercio. Adicionalmente, cientos de nuevos químicos se introducen en el mercado cada año.

Los individuos pueden estar expuestos a estos químicos en:
 La casa, la escuela,  en el lugar de trabajo, mientras viajan o simplemente mientras hacen ejercicio en una gran área urbana.

El medio ambiente de interiores también se está convirtiendo en un lugar importante de exposición a químicos, debido a que los estadounidenses pasan ahora 85% de su tiempo en interiores.
Por lo tanto, el medio ambiente de interiores, en particular aquellos que están pobremente ventilados y tienen alfombras, revestimientos y adhesivos que emiten químicos, pueden tener un gran impacto en la salud humana.
El riesgo es la probabilidad de daño, enfermedad o muerte. En términos generales,

Riesgo= f (riesgo, exposición)

El riesgo ambiental es el riesgo resultante de la exposición a un peligro ambiental potencial. Los peligros ambientales pueden ser químicos específicos o mezclas químicas como el humo del tabaquismo pasivo y el del escape de automóviles. También puede haber otros peligros como gérmenes patógenos, el agotamiento del ozono estratosférico, el cambio climático y la escasez de agua.

Este artículo se enfocará en los riesgos ambientales a los seres humanos derivados de la exposición a sustancias o químicos. Sin embargo, el concepto de riesgo ambiental puede aplicarse a la salud de las plantas, animales y ecosistemas enteros, que son la base de la existencia humana y mejoran su calidad de vida.

La tabla siguiente resume muchas clases de peligros, incluyendo peligros físicos, peligros toxicológicos y peligros mundiales. Es importante notar que el adjetivo peligroso no sólo implica causa de cáncer, también incluye cualquier impacto adverso en los seres humanos o en el medio ambiente como resultado de la exposición a un químico o material.
El riesgo de un químico puede involucrar sus efectos tóxicos o el peligro que éste representa para los trabajadores o para una comunidad, por ejemplo, al causar una explosión.
El riesgo se ha manejado históricamente mediante el direccionamiento del elemento de exposición.
Por ejemplo, la exposición puede ser limitada al requerir  los trabajadores el uso de ropa protectora o al desarrollar letreros de advertencia para los camiones que transportan químicos peligrosos.
Debido a que el riesgo es el producto de una función de peligro y de exposición, se hacen claras dos implicaciones.
A medida que el peligro se acerca al infinito, el riesgo sólo puede reducirse a casi cero al reducir la exposición a casi cero.

A la inversa, a medida que el peligro se acerca a cero, la exposición puede acercarse al infinito sin afectar  significativamente el riesgo.

La química y la ingeniería verdes son métodos para reducir el peligro a cero.

Estas relaciones entre el riesgo, el peligro y la exposición son en extremo importantes debido a que los métodos actuales para proteger la salud humana y el medio ambiente están estrechamente ligados con el paradigma de riesgo y dependen casi en exclusiva en el control de la exposición y no la eliminación del agente de riesgo.








Sin embargo, esta estrategia de reducir la exposición es tremendamente cara o y lo peor de todo, tal medida puede, fallar al final.
Cuando los controles de la exposición fallan, el riesgo es entonces igual a una función de peligro inminente.
Esta relación expone la necesidad de diseñar moléculas, productos, procesos, comportamientos sociales y sistemas para que la salud y la seguridad no dependan de los controles o sistemas que pueden fallar o ser saboteados (ya sea intencional o accidentalmente); por el contrario, se pueda confiar  en el uso de químicos y materiales benignos (mínimamente peligrosos).

Durante las etapas tempranas del diseño de un proceso de manufactura, el ingeniero tiene una gran cantidad de oportunidades y la flexibilidad en el desarrollo de soluciones que previenen o minimizan el riesgo al tomar decisiones que eliminan el uso y la producción de químicos peligrosos.
Piénselo:
¿El método actual para el manejo de riesgos mediante la reducción de la exposición  parece ser un método  particularmente proactivo o innovador? ¿No sería mejor un método que elimine o al menos reduzca el peligro?

Tome ahora los edificios como ejemplo. Reflexione por unos minutos sobre la gran variedad de materiales utilizados en la construcción de edificios , la gran lista de materiales y recubrimientos utilizados para decorar y amueblar un edificio, y el gran número de químicos utilizados durante la operación y el mantenimiento del edificio.
¿Cuántos de estos materiales estructurales, adhesivos, selladores, recubrimientos de piso y paredes, componentes de muebles y agentes de limpieza se seleccionan con base en el criterio para maximizar la salud y productividad de los habitantes del edificio al minimizar el impacto potencial adverso (el riesgo) para los seres humanos o el medio ambiente? Desafortunadamente, la respuesta a esta pregunta es “muy pocos”. El diseño verde de edificios toma en consideración la salud de los ocupantes del edificio junto con el impacto en el medio ambiente asociado con las opciones de material.
Ambientes de interiores pobremente diseñados y manejados tienen un gran impacto económico adverso en la sociedad que se asocia con los incrementos  en los costos de salud y una productividad del trabajador más baja. Como se muestra en la siguiente tabla.




















Percepción de riesgo

La percepción de riesgo examina los juicios que la gente hace cuando se les solicita caracterizar y evaluar actividades y tecnologías peligrosas.
La gente hace juicios cualitativos o cuantitativos sobre el grado de riesgo actual y el deseado de muchos peligros diferentes a través de las opciones y comportamientos de cada día.
Estas decisiones se basan en la probabilidad de un daño por un peligro específico y la severidad de las consecuencias asociadas con dicho daño.
Los juicios sobre riesgos se basan en diversas consideraciones.

Un factor importante es qué tan familiarizado se está con el peligro. Si se cree que se sabe mucho sobre un peligro debido a que se está con frecuencia expuesto a éste, en general se sobreestima el grado de riesgo.

Otro factor es si se está o no interactuando voluntariamente con un peligro. Cuando una persona voluntariamente toma un riesgo, es usual que sobreestime las posibilidades de un daño resultante. Esto tiene que ver con cuánto control los individuos creen tener sobre la situación. Los ejemplos de riesgo voluntario incluyen fumar, manejar un auto más rápido que el límite de velocidad y participar en actividades extremas como montañismo o paracaidismo.
Ejemplos de riesgo involuntario son la inhalación pasiva de humo de cigarro, tener vías o líneas de poder de alto voltaje situadas en la comunidad y tener residuos  de pesticida en el exterior de los productos alimenticios.
 También, los individuos sienten con frecuencia que es más aceptable escoger un riesgo que ser puesto en riesgo por el gobierno o la industria.

Esta actitud hacia el riesgo involuntario versus el voluntario explica por qué  generalmente hay un tumulto público cuando una fábrica contamina el agua potable local o cuando la calidad del aire de interiores no es segura.

FLUJO DE MATERIALES Y LA CONSTRUCCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

FLUJO DE MATERIALES Y LA CONSTRUCCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

Se lleva a cabo una construcción del medio ambiente para tener donde vivir, trabajar, comerciar, estudiar y jugar. Se refiere a todo lo construido: edificios, caminos, puentes y puertos. Mientras que sólo de 2 a 3 por ciento del área terrestre de Estados Unidos está construida, aproximadamente 60% de esta área terrestre se ve ahora afectada por la construcción del medio ambiente (UNEP, 2002).















Un análisis del flujo de materiales en Estados Unidos (figura 1.10) muestra que aproximadamente 85% del flujo de materiales en ese país por peso, está asociado a elementos como conglomerados, cemento, refuerzos de acero y madera; materiales que se incorporan a la infraestructura ingenieril. (Observe que no se incluye el agua en este análisis, pero si se hiciera, sería el único material con el mayor flujo.)  La energía gris la cantidad de energía que se requiere en todas las etapas del ciclo de vida desde la adquisición de la materia prima, manufactura, uso y fin de vida útil del hormigón,la producción de 1 kg de cemento Portland resulta en la producción de aproximadamente 1 kg de CO2 .
Si se toma en cuenta el fin de la vida útil de los materiales de ingeniería, los escombros producto de demoliciones y los residuos de construcción constituyen de 13 a 19 por ciento de los deshechos sólidos, la mitad de los cuales es hormigón (por volumen) y sólo se recicla de 20 a 30 por ciento de este material (Hovarth, 2004).
La construcción del medio ambiente en las áreas urbanas también afecta el calentamiento local, cuyo término más preciso es isla de calor, así como la cantidad y calidad de agua que circula a través.
Estas áreas urbanas se construyeron mediante el cambio y reubicación de ríos, lagos, bosques y pantanos. Lo anterior ha tenido un gran impacto en la  infiltración en las propiedades, en las tasas de transpiración y en el consecuente desgaste de estas zonas hidrológicas. Las superficies impermeables (que se abordan en los capítulos 8 al 14) que cubren los caminos  incrementan no sólo el volumen, sino también la tasa a la cual se agota el agua. Lo anterior ha disminuido la recarga de los recursos freáticos, así como la calidad de las cuencas que la reciben.
Iniciativas como las de crecimiento inteligente o un nuevo urbanismo constituyen estrategias para mitigar las crecientes preocupaciones relacionadas con la dispersión urbana. Ambos enfoques hacia el desarrollo urbano se concentran en el diseño de comunidades que preservan las tierras naturales, protegen la calidad del agua y del aire y reusan la tierra ya desarrollada.
Al diseñar el uso compartido de los vecindarios (residencial, comercial, oficinas y escuelas), las comunidades crean ambientes en donde los residentes pueden caminar o trasladarse en bicicleta, usar el transporte público y conducir su automóvil, con el objetivo de vivir y trabajar dentro de la misma comunidad.

La revolución sustentable


En el origen de la revolución sustentable se encuentran la sociedad y la comunidad de ingenieros; se trata de una de varias revoluciones que se han suscitado en los últimos 10 000 años y que han cambiado la manera en que el ser humano interactúa con los sistemas naturales. Las primeras dos revoluciones fueron la agrícola y la industrial, que tuvieron lugar a lo largo de muchos decenios y siglos. Aunque las presiones en el medio ambiente pueden ser mayores a causa de la población y la tecnología, cada vez se está más cerca del principio de una nueva revolución.

La revolución agrícola  impulsó conceptos acerca de la propiedad de la tierra como feudalismo, riqueza, estatus, comercio, dinero, poder, gremio, templo, ejército y ciudad (Meadows et al., 2004).
 Durante el relativamente corto periodo de la Revolución Industrial, la población mundial se incrementó en más de 6 mil millones. La Revolución Industrial trajo consigo maquinaria, capitalismo, caminos, ferrocarriles, combustión, chimeneas, fábricas y grandes áreas urbanas. Junto con la revolución agrícola, introdujo en el mundo los actuales y los emergentes problemas  medioambientales que se enumeran .



 La Revolución Industrial también aportó al vocabulario palabras que describen muchos desafíos medioambientales modernos y que ahora son de uso común.

Los ingenieros pueden contribuir de manera significativa al éxito de la revolución sustentable mediante su potencial para diseñar y administrar el futuro con diseños innovadores y sustentables. Los ingenieros pueden jugar un papel significativo en el logro de un futuro sustentable si piensan más allá de las mejorías incrementales y consideran los saltos tecnológicos, si proveen servicios sin entidades físicas y si diseñan su ingeniería con ese propósito.

Como se mencionó antes, Einstein dijo que se necesita un nuevo nivel de conciencia para crear soluciones, en este caso, para diseñar un mejor mañana.

POBLACIÓN Y URBANIZACIÓN


POBLACIÓN Y URBANIZACIÓN

El impacto del crecimiento poblacional se ha considerado como uno de los más grandes desafíos para la coexistencia tanto de las metas ambientales, económicas y sociales como para la creación de un futuro sustentable.

La mayor parte del crecimiento poblacional ocurre en el mundo en vías de desarrollo, especialmente en las áreas urbanas, en tanto que se mantiene estancado, y en algunos casos en declive, en gran parte del mundo industrializado.

Una cantidad significativa de pruebas señala que un incremento en la población humana provoca un mayor laceramiento de los recursos naturales, al mismo ritmo en que la sociedad desarrolla su infraestructura.
La comunidad de ingenieros tiene la oportunidad de continuar el Desarrollo y el fomento de la calidad de vida a través de la protección y restauración de los ecosistemas, además de diseñar, desarrollar, implementar y mantener una infraestructura que no tenga consecuencias de degradación ambiental, consumo de recursos ni los efectos adversos e injustos en la sociedad, que se han venido dando en la historia.




SALUD

La Organización Mundial de la Salud (WHO) (visite www.who.org) estima que la deficiente calidad ambiental contribuye en 25% con las enfermedades que se pueden prevenir en el mundo. Además, la OMS reporta que 900 millones de personas no tienen acceso a un suministro de agua segura como conexión desde la casa, tomas de aguas públicas, pozos, aljibes, manantiales protegidos o recolección de agua de lluvia. (El agua embotellada no está considerada como un suministro de agua segura.)
Una de las consecuencias es el impacto ecológico devastador en las aguas superficiales que reciben el agua doméstica procesada en hogares y negocios, porque más de 90% de las aguas de desecho no se trata en los países en vías de desarrollo y 33% en los países industrializados (OMS, 1999). Lo anterior ha conducido a horribles consecuencias en las comunidades cuyo abastecimiento de agua se encuentra río abajo y para las comunidades que dependen de los ecosistemas acuáticos que son su forma de sustento económico.
El contacto con el agua, el aire y los desechos sólidos constituyen muchos de los vectores de transmisión de enfermedades, por ello los problemas de salud son críticos para la profesión de la ingeniería ambiental.
Tal y como lo señala la OMS, la salud se encuentra estrechamente relacionada con el desarrollo sustentable:

La salud es tanto un recurso como el resultado del desarrollo sustentable.
No se podrán alcanzar los objetivos de un desarrollo sustentable cuando prevalecen enfermedades debilitantes y pobreza, y no se puede conservar la salud de la población sin un sistema de salud responsable y un  medio ambiente saludable. La degradación ambiental, la mala administración de los recursos naturales, los estilos de vida y los patrones de consumo inseguros impactan la salud. Una salud que se enferma obstaculiza el alivio de la pobreza y el desarrollo económico (OMS, 2005).

Riesgo ambiental y pérdidas económicas causadas por los días de incapacidad
Datos de Ezzati et al, 2004.
La OMS (2004) explica que los problemas de salud se convierten en problemas económicos:
Para la gente que vive en la pobreza, las enfermedades y las incapacidades para laborar se traducen directamente en una pérdida del ingreso económico. Esto puede ser devastador para los individuos y sus familias cuyo ingreso económico depende de su salud.










ESCASEZ DE AGUA, CONFLICTO Y RESOLUCIÓN

La escasez de agua es una situación en la cual no hay agua suficiente para satisfacer los requerimientos humanos normales. Quizá la definición que mejor visualiza el acceso razonable a una fuente de suministro de agua para los requerimiento humanos normales sea la de la Organización Mundial de la Salud: la disponibilidad de al menos 20 litros per cápita por día de una fuente que se encuentre a 1 km de la residencia del usuario.

Se considera que un país atraviesa por insuficiencia de agua cuando su suministro anual de agua desciende por debajo de los 1 700   por persona.
Cuando el abastecimiento anual de agua desciende por debajo de los 1 000 m  por persona, se considera que el país sufre de escasez de agua.

Según esta medida, casi dos mil millones de personas padecen actualmente de una grave escasez de agua. Más aún, se espera que mil millones de personas enfrentarán escasez de agua en el año 2025, 20% de la cual estará asociada con efectos directos de cambio en el clima. (Vörösmarty et al. 2000).

Se espera que en el futuro el agua sea una fuente de tensión y de cooperación. Lo anterior debido a que dos o más países comparten más de 215 delos ríos más importantes y 300 mantos freáticos acuíferos. El siguiente sitio web registra una crónica de los conflictos relacionados con el agua desde 3000 a.C. (http://www.worldwater.org/conflictchronology.pdf).

la mayoría de los acontecimientos asociados con conflictos o actos de cooperación en torno al agua tienen relación con cambios en la cantidad del flujo del agua y en el diseño y construcción de infraestructura como presas y canales.
Un reto más es hallar soluciones económicamente sustentables para los problemas de infraestructura para el agua.

ENERGÍA Y CLIMA

El consumo de energía en Estados Unidos se ha incrementado en todos los sectores y se proyecta que se incremente en el futuro (figura 1.7a). Los ingenieros son los que diseñan, construyen y administran gran parte del consumo de dicha energía (por ejemplo, transporte y edificios residenciales y comerciales).

Los ingenieros deberían estar preocupados por las fuentes de energía y su uso en cada decisión que toman, especialmente en Estados Unidos.
El consumo de energía es una razón por la cual las emisiones de gases de efecto invernadero causan cambios en el clima del mundo. La mayoría de estas emisiones están vinculadas con la quema de combustibles fósiles para producir energía, y en menor proporción con el uso de la tierra.
Los más de 2 000 reconocidos científicos que integran el IPCC predicen para el próximo siglo un posible incremento en la temperatura que irá de los 2.4° C a los 6.4° C.
Las consecuencias mundiales del calentamiento serán significativas. Los  impactos que se esperan en los ecosistemas, el agua, la comida, las zonas costeras y la salud, tal y como se relacionan con el incremento específico en la temperatura media mundial. No son sólo los ecosistemas y la vida silvestre los que dependen profundamente del clima, sino también la salud humana y la economía.

El cambio climático también tiene una relación con la salud humana. Se ha documentado la relación entre incrementos de temperatura y morbilidad y mortalidad. Los vectores de transmisión comunes en enfermedades como la malaria y el dengue son sensibles a la temperatura. El impacto que causan en la salud y la infraestructura eventualidades  extremas como inundaciones y huracanes, aunadas al cambio climático, es enorme. También podría aumentar la polución del aire en interiores causada por esporas y moho.
Para más información, visite el sitio web de la Organización Mundial de la Salud en www.who.int/en.
































Miren este video y después miren diez formas de cómo podemos reducir el consumo energético y atenuar el cambio climatico.
QUÍMICOS TÓXICOS Y RECURSOS FINITOS

El uso, generación y desecho de los químicos tóxicos en el medio ambiente sigue siendo un problema mundial. Tan solo en Estados Unidos en el 2004, la industria emitió más de 4 mil millones de libras de químicos tóxicos al aire, a la tierra y al agua, se sabe que 72 millones de dichas libras incluían cancerígenos, según el Inventario de Emisión de Tóxicos de la EPA. Otros serios problemas mundiales son los contaminantes orgánicos persistentes (POP) y otros químicos tóxicos, entre ellos los disruptores endocrinos.

A medida que estos químicos circulan a través de los sistemas de la naturaleza y del ser humano, constituyen un riesgo significativo a las funciones de los ecosistemas y la salud humana, ya que el ser humano se ve expuesto a estos químicos al respirar, beber agua y comer.

Los ingenieros juegan un papel significativo en la reducción de los  riesgos asociados con el uso y generación de estos químicos. Idealmente, pueden contribuir si el diseño de sus productos, procesos y sistemas no incluyen estos químicos en su producción, reparación, operación y mantenimiento. Otra importante y posible aportación de los ingenieros es la de comprender el destino y el transporte de estos químicos, de manera que se pueda eliminar o minimizar el daño que causan a los sistemas de la naturaleza y la exposición al ser humano.

En cuanto a los materiales, otra preocupación más allá de su toxicidad es la actual dependencia del ser humano en los recursos no renovables, la cual muy probablemente crecerá a medida que crece la población. Un recurso renovable es cualquier recurso natural que se consume a una tasa menor de la que se regenera, o bien, que es difícil de agotar en un futuro razonable.

Los ingenieros pueden contribuir de varias maneras a cumplir con este desafío.
Primero, al incorporar los recursos renovables a los diseños y especificaciones.
Segundo, al diseñar productos, procesos y sistemas para materiales de alta eficiencia, lo que reduce la cantidad de material que ha de adquirirse, manufacturarse y finalmente desecharse.

Hay también oportunidades significativas de mejorar la actual eficiencia de los materiales. En ciertos análisis recientes se ha encontrado que 94% de las materias primas que se utilizan en procesos de manufactura terminan como deshecho. Además, 99% de los materiales originales que contienen los productos estadounidenses, o que se han utilizado en su producción, se convierte en desecho a las seis semanas de la venta (Lovins, 1997). La mayoría de estos materiales de deshecho provienen de fuentes no renovables, particularmente del petróleo, lo que se suma a los efectos negativos  en la salud y el medio ambiente del ser humano.