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La contaminación del agua en los Estados Unidos es un problema creciente que se volvió crítico en el siglo XIX con el desarrollo de la agricultura mecanizada , la minería y la industria manufacturera , aunque las leyes y regulaciones introducidas a fines del siglo XX han mejorado la calidad del agua en muchos cuerpos de agua. [1] La industrialización extensiva y el rápido crecimiento urbano exacerbaron la contaminación del agua , ya que la falta de regulación permitió las descargas de aguas residuales , productos químicos tóxicos, nutrientes y otros contaminantes en las aguas superficiales. Según la encuesta geográfica de EE. UU ., la superficie acuática de los Estados Unidos es de aproximadamente 264,837 millas cuadradas. [2] [3] [4]
A principios del siglo XX, las comunidades comenzaron a instalar sistemas de tratamiento de agua potable, pero el control de las principales fuentes de contaminación (aguas residuales domésticas, industria y agricultura ) no se abordó de manera efectiva en los EE. UU. hasta más tarde en el siglo XX. Estas fuentes de contaminación pueden afectar tanto a las aguas subterráneas como a las superficiales . Múltiples incidentes de contaminación, como el derrame de lodo de cenizas volantes de carbón de la planta fósil de Kingston (2008) y el derrame de petróleo de Deepwater Horizon (2010), han dejado impactos duraderos en la calidad del agua , los ecosistemas y la salud pública en los Estados Unidos. [5] [6] El Servicio Geológico de los Estados Unidos informó en 2023 que al menos el 45% del agua potable en los Estados Unidos contiene sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), comúnmente conocidas como "químicos eternos". [7] [8]
En los Estados Unidos se pueden implementar muchas soluciones para reducir la contaminación del agua: tratamiento de aguas residuales municipales , tratamiento de aguas residuales agrícolas e industriales , control de la erosión y sedimentos y control de la escorrentía urbana . La implementación continua de medidas de prevención, control y tratamiento de la contaminación se utiliza para alcanzar el objetivo de mantener la calidad del agua dentro de los niveles especificados en las regulaciones federales y estatales; sin embargo, muchos cuerpos de agua en todo el país continúan violando los estándares de calidad del agua en el siglo XXI. [9]
En el siglo XIX, los científicos, los funcionarios gubernamentales y el público en general identificaron la contaminación del agua como un problema creciente en los Estados Unidos. Muchas ciudades y pueblos canalizaban sus aguas residuales domésticas sin tratar hacia los cursos de agua cercanos. Las aguas residuales vertidas por fábricas, minas y otras empresas aumentaron a medida que la economía se expandía. Las grandes ciudades, y más tarde las comunidades más pequeñas, comenzaron a instalar sistemas de tratamiento de agua potable a principios del siglo XX, [10] pero las plantas de tratamiento de aguas residuales eran limitadas en ese momento y no muy efectivas. [3] El control efectivo de las aguas residuales y la contaminación industrial no se abordó de manera integral hasta más tarde en el siglo. La contaminación agrícola surgió como un problema creciente en el siglo XX con la creciente mecanización de la agricultura [11] y el aumento del uso de productos químicos . [12]
Tras la aprobación de la Ley de Agua Limpia de 1972 (Clean Water Act, CWA), los niveles de contaminación del agua en las vías fluviales de los Estados Unidos en general han experimentado una disminución drástica con respecto a la salida de aguas residuales y muchos tipos de aguas residuales industriales. [1] La ley de 1972 no abordó la escorrentía superficial de las granjas ni la contaminación por escorrentía urbana. La escorrentía de aguas pluviales municipales pasó a estar sujeta a regulación en 1987, aunque la implementación de los requisitos por parte de las ciudades y pueblos ha sido un proceso lento y difícil. Aproximadamente la mitad de los kilómetros de arroyos y ríos de los Estados Unidos siguen violando las normas federales de calidad del agua en el siglo XXI. Los estudios de lagos, estanques y embalses indicaron que alrededor del 70 por ciento estaban deteriorados (medidos sobre la base de la superficie), y un poco más del 70 por ciento de las costas del país y el 90 por ciento de las áreas oceánicas y cercanas a la costa estudiadas también estaban deterioradas. [9] Un informe relacionado de 2017 sobre la calidad del agua del país preparado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) afirmó que el 46% de los kilómetros de ríos y arroyos, el 21% de los lagos del país, el 18% de las aguas costeras y de los Grandes Lagos y el 32% de las zonas de humedales del país se encuentran en "malas condiciones biológicas". [13] La agricultura, la industria, la escorrentía urbana y otras fuentes siguen vertiendo desechos en las aguas superficiales de todo el país. Esto plantea enormes riesgos ambientales y para la salud, dado que estas fuentes de agua se utilizan como agua potable y para uso agrícola.
Si bien la CWA ha hecho aportes positivos al estado de las aguas superficiales en los Estados Unidos, la ley no aborda por completo todos los aspectos de la contaminación. Muchos piensan que el Congreso debería revisar o ampliar la ley para abordar estos problemas y lagunas en la reglamentación. [14] Si bien la CWA ha sido eficaz en el control de la contaminación de fuentes puntuales (donde la descarga se produce típicamente a través de una tubería o zanja y la asignación de responsabilidades para la mitigación es sencilla), no ha sido tan eficaz con las fuentes no puntuales (donde las descargas son difusas y el tratamiento o la prevención pueden ser técnicamente difíciles o muy costosos). [15]
A pesar de los impactos negativos de la contaminación del agua sobre la salud y el ecosistema, existen soluciones capaces de tratar y disminuir los niveles de contaminación en los cuerpos de agua.
Las aguas superficiales están formadas por todas las formas de fuentes de agua visibles, como océanos, lagos y ríos. En la actualidad, un porcentaje significativo de las fuentes de agua dulce superficiales están contaminadas en los Estados Unidos. Esto supone una gran amenaza para las fuentes de agua estadounidenses porque más del 60% del agua que se utiliza en los Estados Unidos proviene de estas fuentes de agua dulce. La mayoría de los casos de contaminación del agua dulce son resultado de la contaminación por nutrientes , que es el resultado de los desechos agrícolas y fertilizantes que ingresan a los cuerpos de agua, creando zonas con niveles de oxígeno reducidos. [16]
El agua subterránea es la lluvia que se acumula en espacios porosos a gran profundidad, denominados acuíferos . Los seres humanos pueden acceder al agua que se acumula en un acuífero construyendo pozos para bombearla a la superficie para su uso. Alrededor del 40% del agua potable en Estados Unidos proviene de fuentes de agua subterránea. [16] Cuando los contaminantes ingresan a los acuíferos, la contaminación se propaga, eliminando la posibilidad de utilizar el acuífero para obtener agua potable. La contaminación del agua subterránea suele ser el resultado de sustancias químicas que se filtran a través del suelo y llegan al suministro de agua, como pesticidas y fertilizantes. Otras causas de contaminación en el agua subterránea incluyen la gasolina, el aceite, las sales de las carreteras, los desechos de las fosas sépticas o las fugas de los vertederos. [17]
La contaminación de fuentes puntuales se produce cuando la contaminación del agua proviene de una sola fuente. Las fuentes puntuales pueden incluir fosas sépticas con fugas, derrames de petróleo, vertido de desechos o instalaciones de tratamiento de aguas residuales. [16] Para evitar que se produzca contaminación de fuentes puntuales, la Ley de Agua Limpia regula lo que se puede descargar en un cuerpo de agua al exigir que cada instalación obtenga un permiso del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminantes (NPDES, por sus siglas en inglés). [18]
La contaminación de fuentes no puntuales se produce cuando la contaminación proviene de múltiples fuentes diferentes. Este tipo de contaminación es muy difícil de manejar dado que la(s) fuente(s) original(es) puede ser difícil de identificar. [16] La contaminación de fuentes no puntuales es el tipo de contaminación más común porque, a medida que las precipitaciones se escurren de la tierra en su camino hacia diferentes fuentes de agua, se contaminan con contaminantes del área circundante. Estas fuentes incluyen contaminantes relacionados con la agricultura, escorrentía urbana o drenaje. La CWA no autoriza la emisión de permisos NPDES para fuentes no puntuales, [19]
La contaminación hídrica transfronteriza se produce cuando la contaminación de las aguas de un país se propaga y daña el medio ambiente o el suministro de agua de otro país. La contaminación transfronteriza puede propagarse a través de ríos o corrientes oceánicas. [20]
Históricamente, las aguas residuales municipales fueron un importante contribuyente a la contaminación del agua en los Estados Unidos. La falta de un tratamiento adecuado de las aguas residuales resultó en muchos cuerpos de agua contaminados en todo el país. Las aguas residuales domésticas se convirtieron en un problema generalizado con el inicio de la revolución industrial en el siglo XIX, el crecimiento de la población y la creciente urbanización . A principios del siglo XX, la mayoría de las comunidades no tenían plantas de tratamiento de aguas residuales ni vertederos de desechos. Algunas ciudades construyeron tuberías de alcantarillado que llevaban sus aguas residuales a un río cercano o una zona costera, pero carecían de cualquier tratamiento de los desechos, y en su lugar depositaban las aguas residuales directamente en el agua. [3] : 48–50 Las primeras plantas de tratamiento de aguas residuales se construyeron a fines del siglo XIX y principios del XX en los Estados Unidos y, por lo general, no trataban completamente los desechos. [21]
La construcción extensiva de sistemas nuevos y mejorados de tratamiento de aguas residuales tras la aprobación de la Ley de Agua Limpia de 1972 ha reducido en gran medida los impactos de las descargas municipales. Desde la década de 1980, el tratamiento secundario ha sido el estándar nacional para los municipios. [22] Desde estos avances, Estados Unidos ha podido procesar alrededor de 34 mil millones de galones de aguas residuales por día. [16] Algunos sistemas individuales continúan causando problemas localizados de calidad del agua debido a sistemas de tuberías y recolección obsoletos o con fugas, lo que lleva a desbordamientos combinados de alcantarillado y desbordamientos de alcantarillado sanitario . [3] : 56–57 El mal mantenimiento de la infraestructura de alcantarillado da como resultado contaminación por fugas, y tales prácticas contribuyeron a una calificación de "D" de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles para la infraestructura de aguas residuales de Estados Unidos en 2017. [23] Si bien ahora se tratan todas las aguas residuales domésticas en todo el país, las fugas y derrames de aguas residuales municipales plantean un problema importante porque las aguas residuales transmiten enfermedades como salmonela, hepatitis y muchas otras enfermedades infecciosas que enferman aproximadamente a unos 3,5 millones de estadounidenses cada año. [24]
Las investigaciones sobre el agua realizadas a finales de los años 1970 y 1980 indicaron que la escorrentía de aguas pluviales era una causa importante del deterioro de la calidad del agua en muchas partes de los EE. UU. [25] La investigación sobre la contaminación de las aguas pluviales continúa en el siglo XXI, con hallazgos de que la escorrentía urbana es una fuente constante de problemas de calidad del agua en todo el país. [26] : vii El aumento del desarrollo de la tierra en todo el país, tanto en ciudades como en suburbios, ha llevado a un aumento de las superficies impermeables ( estacionamientos , carreteras , edificios , suelo compactado ), lo que genera un aumento de la escorrentía superficial durante el clima húmedo. [27] El desarrollo de nuevas carreteras y superficies duras continúa contribuyendo a la contaminación de los ríos, lagos y áreas costeras cercanas. Los contaminantes típicos de la escorrentía incluyen gasolina, aceite y otros fluidos de vehículos de motor; metales; fertilizantes; pesticidas y otros productos químicos. [28]
Los primeros indicios de contaminación por desechos industriales en los Estados Unidos existen desde la década de 1870, y aumentaron a medida que la Revolución Industrial y la Segunda Revolución Industrial se expandieron por todo el país y sus impactos ambientales se observaron con mayor frecuencia. [29] [30] Los desechos industriales aportan contaminantes y productos químicos tóxicos y pueden tener impactos perjudiciales para el ecosistema y la salud pública si se vierten directamente en las aguas superficiales. [30]
Los relatos históricos de la actividad industrial temprana en los EE. UU. proporcionan una descripción general de los tipos de desechos generados. Las operaciones mineras ( carbón , metales, minerales), las forjas de hierro y los altos hornos fueron algunas de las primeras industrias en los EE. UU. que generaron desechos. A fines del siglo XVIII y principios del XIX, los desechos de las operaciones mineras ingresaban a ríos y arroyos, y las fábricas de hierro y los hornos usaban agua para enfriarse. [31] : 27, 32–33, 53 Estas industrias eran negocios relativamente pequeños que generaban pequeñas cantidades de producto, [32] y los desechos que descargaban en ríos y arroyos estaban proporcionalmente diluidos. Sin embargo, a medida que las fábricas crecieron en el siglo XIX, también lo hizo la cantidad de contaminación producida. A principios del siglo XIX, la introducción de máquinas de vapor en los sectores minero y manufacturero (como los textiles ) expandió enormemente la productividad y el mayor uso de las máquinas generó mayores volúmenes de agua calentada ( contaminación térmica ). [31] : 52–53 Las ganancias de productividad, junto con la introducción de los ferrocarriles en las décadas de 1830 y 1840, que aumentaron la demanda general de carbón y minerales, llevaron a una generación adicional de desechos. [33] [4] : 68–69
Los volúmenes y concentraciones de desechos industriales aumentaron significativamente a mediados del siglo XIX en múltiples sectores comerciales, incluida la minería. Los desechos mineros estaban aumentando, no solo en las minas de carbón y minerales en el este y el sur, sino también en la minería de oro, plata y otros metales en el nuevo oeste en desarrollo. [4] : 92–95 [34]
El inicio de la Segunda Revolución Industrial , a mediados y fines del siglo XIX, introdujo nuevas industrias pesadas en los EE. UU., que generaron mayores volúmenes y nuevos tipos de desechos. Estas industrias incluían:
La expansión industrial continuó durante el siglo XX, incluida una expansión a gran escala de la fabricación de productos de papel , que produjo tipos y cantidades adicionales de desechos. [36] [37]
En la actualidad, la contaminación industrial es causada por los vertidos y emisiones de las plantas de fabricación de ciertas industrias, que siguen contaminando las aguas superficiales de todo el país. [38] Muchos procesos de fabricación generan aguas residuales, lo que contribuye a la contaminación del agua que se encuentra en ríos, lagos y océanos. [39] En 2015, la EPA descubrió que las centrales eléctricas de combustibles fósiles , en particular las plantas de carbón , eran las mayores contribuyentes a la contaminación industrial del agua. [40] La EPA encontró casos en los que las centrales eléctricas descargaron contaminantes tóxicos, como mercurio, arsénico y plomo en las aguas superficiales. [5] [41] Aunque muchas instalaciones industriales han añadido o ampliado sus sistemas de tratamiento de aguas residuales para cumplir con la CWA, ciertos sectores e instalaciones industriales no han abordado todos los componentes de sus descargas y siguen contribuyendo con cantidades significativas de contaminantes a las aguas superficiales de los EE. UU. [42]
Según un informe de 21.393 instalaciones industriales y comerciales sujetas al sistema de Inventario de Emisiones Tóxicas (TRI) de la EPA, las descargas de contaminantes tóxicos en 2019 totalizaron alrededor de 200 millones de libras (91 kt), una disminución de 38 millones de libras (17 kt) (una reducción del 16 %) con respecto a 2007, debido principalmente a la reducción de las descargas de nitratos. (Los informes del TRI no cubren todas las industrias ni todos los contaminantes descargados). [43]
Los vertidos y productos químicos de la agricultura contribuyen en gran medida a la contaminación del agua en los Estados Unidos, ya que el agua de lluvia fluye a través de los campos y llega a los cuerpos de agua. La aplicación de fertilizantes químicos, la recolección de estiércol animal y el uso de productos químicos utilizados por los agricultores a menudo dan lugar a la escorrentía superficial de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Cuando se eliminan de los campos agrícolas, la contaminación por nutrientes puede causar la eutrofización de los cuerpos de agua. [44] La eutrofización da lugar a floraciones de algas que agotan el oxígeno en los cuerpos de agua, lo que da lugar a zonas muertas donde la vida ya no puede mantenerse. El uso excesivo o inadecuado de fertilizantes, pesticidas y diversos tipos de productos químicos durante la agricultura contribuye a la contaminación del agua y actualmente es la tercera fuente más importante de contaminación del agua en lagos, la segunda fuente más importante de contaminación del agua en humedales y un importante contribuyente a la contaminación en estuarios y aguas subterráneas. [13] [45]
En Estados Unidos existen aproximadamente 45.000 instalaciones de alimentación animal , también conocidas como granjas industriales. [46] Estas instalaciones mantienen y alimentan a millones de animales y producen miles de millones de galones de desechos animales por año. En 2012, las granjas industriales produjeron 369 millones de toneladas de desechos animales, normalmente almacenados en lagunas o tanques. Dependiendo del tipo de contenedor utilizado, los sistemas de almacenamiento pueden tener fugas y descargar bacterias , amoníaco y nutrientes a los arroyos cercanos. Las lagunas de almacenamiento también pueden tener fugas a las aguas subterráneas. [47]
La contaminación del aire también contribuye en gran medida a la contaminación de las aguas superficiales . El tipo de contaminantes emitidos por las instalaciones industriales, los vehículos de motor [48] y los desechos biológicos agrícolas liberados a la atmósfera afectan la calidad de los cuerpos de agua dulce y marina , lo que afecta la vida marina, las plantas, los animales y, en última instancia, la supervivencia humana.
La deposición atmosférica es un proceso por el cual los contaminantes del aire emitidos por fuentes, ya sean industriales o naturales, se depositan en los cuerpos de agua. La deposición puede contaminar el agua cerca de la fuente o a distancias de hasta varios miles de kilómetros. Los contaminantes del agua que se observan con más frecuencia como resultado de la deposición atmosférica industrial son los compuestos de azufre, los compuestos de nitrógeno, los compuestos de mercurio, otros metales pesados y algunos pesticidas y subproductos industriales. Las fuentes naturales de deposición atmosférica incluyen los incendios forestales y la actividad microbiana. [49]
La lluvia ácida es una forma de deposición atmosférica en la que las instalaciones industriales y los vehículos de motor emiten gases como el óxido de nitrógeno, que interactúan con el vapor de agua y luego caen en los cuerpos de agua, así como en la tierra. La lluvia ácida drena todos los nutrientes importantes, como el oxígeno, del agua y el suelo, lo que causa daños a la vida marina. Es perjudicial para los animales y los seres humanos y reduce la capacidad de las plantas para reproducirse. [50]
Las especies invasoras también contribuyen a la contaminación del agua. Sus efectos negativos no se limitan a la tierra; muchas especies, tanto de flora como de fauna, también degradan la calidad del agua. [51] La sobreabundancia de una especie no autóctona puede provocar la disminución de la diversidad de especies autóctonas en una determinada vía fluvial. [52] Hay varias especies invasoras diferentes que contribuyen a la degradación de la calidad del agua.
Una de estas especies es la nutria . Introducida originalmente en los Estados Unidos en el siglo XIX para el comercio de pieles, la nutria se ha reproducido sin control, lo que ha provocado la contaminación del agua y la erosión. La contaminación causada por la nutria se puede rastrear hasta sus heces y orina, que albergan nematodos, duelas de la sangre, duelas del hígado y tenias. Estos contaminantes se propagan y contaminan las fuentes de agua. [53]
Otra especie responsable de la contaminación del agua es el mejillón cebra . Debido a su capacidad de reproducirse rápidamente, pronto supera a las especies nativas en cualquier vía fluvial en la que se introduzca. Esto conduce a la disminución de las poblaciones de especies nativas y a la superpoblación de mejillones cebra. Los mejillones cebra pueden saturar y contaminar un sistema hídrico por su sobreabundancia. Esto dificulta la supervivencia de las especies nativas y el paso marítimo. [54]
Un tercer ejemplo es la carpa herbívora . En grandes cantidades, su apetito puede resultar perjudicial para el sistema acuático en el que se la introdujo. El consumo excesivo de grandes cantidades de vegetación acuática puede provocar la proliferación de algas. [55] La propagación de algas tiene el potencial de liberar toxinas dañinas en ciertas vías fluviales. [56]
Un último ejemplo de una especie invasora responsable de la contaminación del agua es la salvinia gigante . La salvinia gigante, en abundancia, puede bloquear la luz solar y reducir los niveles de oxígeno del agua, lo que hace que las plantas y los animales nativos que dependían de estos factores mueran. La salvinia gigante contamina aún más el agua al morir, descomponerse y reducir aún más los niveles de oxígeno. [57]
Otras actividades que contribuyen a la contaminación del agua incluyen:
Las aguas residuales municipales ( alcantarillado ) están compuestas de desechos humanos y otros flujos de desechos residenciales. [59] En los Estados Unidos, se recogen aproximadamente 34 mil millones de galones de aguas residuales todos los días y se envían a plantas de tratamiento de aguas residuales . [60] Las aguas residuales se recogen a través de alcantarillas combinadas , que se utilizan para desechos sanitarios y escorrentías de aguas pluviales, o en alcantarillas sanitarias separadas. [24] Las plantas de tratamiento de aguas residuales incluyen procesos de eliminación física, como pantallas y tanques de sedimentación, y procesos biológicos para eliminar la materia orgánica y los patógenos del agua. [61] Las plantas de tratamiento tienen estrictos requisitos de permiso para garantizar que sus descargas no causen daño al medio ambiente o la salud pública. [22] [62] Algunas plantas tienen procesos de tratamiento mejorados para controlar la contaminación por nutrientes antes de la descarga. [63]
La escorrentía agrícola es una de las principales causas de contaminación del agua en los Estados Unidos. [16] Los agricultores pueden acceder a fondos de las subvenciones Clean Water Grants para instalar proyectos que ayuden a controlar la contaminación agrícola antes de que entre en las fuentes de agua. [64] Los métodos para minimizar y contener la contaminación del agua procedente de la agricultura en los Estados Unidos incluyen iniciativas de cuencas hidrográficas, gestión de nutrientes, cultivos de cobertura, zonas de amortiguación, gestión de desechos ganaderos y gestión del drenaje. [44] Las zonas de amortiguación son pequeñas franjas de tierra cubiertas de plantas que pueden eliminar contaminantes como nitrógeno, fósforo y sedimentos antes de su descarga en un cuerpo de agua. Tanto las zonas de amortiguación como las cubiertas de cultivos se utilizan para eliminar estos contaminantes de la escorrentía agrícola. [65]
Las instalaciones industriales pueden generar los siguientes flujos de aguas residuales industriales:
Algunas instalaciones generan aguas residuales que pueden ser tratadas en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales. La mayoría de los procesos industriales, como las refinerías de petróleo, las plantas químicas y petroquímicas tienen sus propias instalaciones especializadas para tratar sus aguas residuales. [66] : 1412 Dichos sistemas especializados están diseñados para tratar altas concentraciones de materia orgánica (por ejemplo, aceite y grasa), contaminantes tóxicos (por ejemplo, metales pesados, compuestos orgánicos volátiles ) o nutrientes como el amoníaco. [66] : 180 Algunas industrias instalan un sistema de pretratamiento para eliminar algunos contaminantes (por ejemplo, compuestos tóxicos) y luego descargan las aguas residuales parcialmente tratadas al sistema de alcantarillado municipal. [67] : 59–61
Los controles de erosión y sedimentos son técnicas que se utilizan para mitigar la contaminación por sedimentos en los cursos de agua. [68] El método de control más común y eficiente en tierras agrícolas es el manejo de cultivos, que aumenta la cobertura del suelo y estabiliza las pendientes. [ se necesita más explicación ] [68] Sin las técnicas adecuadas de estabilización del suelo, la lluvia puede provocar que grandes cantidades de sedimentos sean arrastradas hacia los cursos de agua, lo que crea problemas con la penetración de la luz solar y la visibilidad. Las medidas preventivas típicas para los sitios de construcción incluyen esteras y mantillo para el control de la erosión, y la instalación de vallas de sedimentos para atrapar los sedimentos que no capturan los controles de erosión. [69] [70]
Las áreas urbanas afectan la calidad del agua al aumentar el volumen de escorrentía y las cargas contaminantes. Una solución para disminuir la escorrentía es construir nuevas superficies con adoquines permeables, que permiten que el agua de lluvia pase a través de la superficie hasta los acuíferos subterráneos y reduzcan la cantidad de escorrentía urbana. Además, el uso y almacenamiento adecuados de los productos químicos domésticos son fundamentales para reducir la incidencia de derrames que contaminan las vías fluviales locales. [71]
El derrame de petróleo de Deepwater Horizon se considera el mayor derrame de petróleo en el mar en la historia de la industria petrolera. El incidente comenzó el 20 de abril de 2010 cuando una plataforma petrolera semisumergible de BP explotó en el Golfo de México a unas 41 millas de la costa de Luisiana. [72] La explosión provocó vertidos de entre 1.000 y 60.000 barriles de petróleo por día. [6] Los socorristas tardaron 87 días en detener el derrame, momento en el que la plataforma había vertido unos 3,19 millones de barriles de petróleo en el Golfo. Más de 1.600 kilómetros de costa en el Golfo de México, desde Texas hasta Florida, se vieron afectados por el derrame de Deepwater Horizon. [73]
De los miembros de la tripulación presentes durante el derrame de petróleo de Deepwater Horizon, 11 murieron y 17 resultaron gravemente heridos. [74] Además, la frecuencia de los huracanes en el Golfo hace que los efectos de la exposición a largo plazo en los seres humanos sean más aplicables, ya que estas tormentas son capaces de transportar petróleo crudo a lo largo de kilómetros de océano hacia la costa. Según un artículo de investigación de LSU , "los daños a quienes vivieron en presencia de petróleo crudo en los últimos 10 años probablemente sean permanentes, ya que la exposición crónica conduce a un mayor riesgo de cáncer , problemas cardiovasculares y problemas respiratorios". La exposición al petróleo y sus efectos respiratorios también se analizaron en un estudio sobre el personal de la Guardia Costera desplegado para ayudar a limpiar el derrame. El artículo tiene un 54,6% de los encuestados que afirman haber estado expuestos al petróleo crudo y un 22,0% que afirman haber estado expuestos a dispersantes de petróleo . De los casi 5.000 miembros del personal que completaron la encuesta, el 19,4% experimentó tos, el 5,5% experimentó dificultad para respirar y el 3,6% experimentó sibilancias . El estudio también encontró que la exposición tanto al petróleo como a los dispersantes de petróleo presentó asociaciones que fueron mucho más fuertes que el petróleo solo para los diferentes síntomas respiratorios. [75]
La costa noreste del Golfo de México contiene alrededor del 60 por ciento de las marismas costeras y de agua dulce de los Estados Unidos. [76] Un entorno de marisma tiende a tener agua estancada , lo que lo convierte en uno de los hábitats más sensibles a los derrames de petróleo. Sin el mecanismo de limpieza natural que proporciona el agua corriente, el petróleo puede cubrir la vegetación de la marisma durante períodos de tiempo más largos, arruinando los viveros que luego afectan a una gran cantidad de especies interconectadas. [77] El Golfo de México también alberga 22 especies de mamíferos marinos . De estos, hasta el 20 por ciento de todas las tortugas marinas Kemp's Ridley presentes durante el derrame terminaron muriendo, y el delfín mular de Luisiana terminó enfrentándose a una disminución del 50 por ciento en la población. [78] Sin embargo, debido a que el derrame de petróleo de BP ocurrió a millas de cualquier tierra, no fue tan dañino para los ecosistemas a lo largo de la costa como otros derrames de petróleo. Sin embargo, los hábitats a lo largo de la costa aún estaban expuestos a través de bolas de alquitrán que se aglutinarían y llegarían a las playas, lo que afectaría a la vida silvestre local. Además, se desconocen relativamente las consecuencias que las columnas de petróleo a la deriva tuvieron sobre el ecosistema de las profundidades marinas . [79]
En diciembre de 2010, Estados Unidos presentó una demanda en el Tribunal de Distrito contra BP y otros acusados asociados con el derrame. La demanda resultó en un acuerdo récord, que impuso una multa de 5.500 millones de dólares de la Ley de Agua Limpia a BP Exploration & Production y hasta 8.800 millones de dólares en daños a los recursos naturales. [80] Sin embargo, en 2015, BP había recuperado con éxito la mayor parte de los 40.000 millones de dólares perdidos en valor de mercado después del derrame. Esta recuperación se atribuyó a la inclinación de la empresa a seguir explorando nuevos recursos petrolíferos a pesar del accidente. Entre 2011 y 2013, las plataformas petrolíferas del Golfo de México de BP se duplicaron, y comenzaron a invertir 1.000 millones de dólares en oportunidades en Alaska en 2015. [81] Por otro lado, un artículo de 2015 de NPR mostró cómo las ciudades pesqueras a lo largo de la Costa del Golfo todavía están sintiendo los efectos nocivos del derrame de petróleo. En una entrevista con un pescador de ostras de Alabama, afirma que “el negocio sigue en dificultades... debido a la falta de producción de ostras... Yo culpo de ello al derrame de petróleo”. El pescador continúa describiendo cómo los arrecifes de ostras de Luisiana no han estado produciendo como deberían desde el derrame. [82]
La contaminación del agua en la ciudad de Woburn, Massachusetts, ganó reconocimiento público en la demanda presentada en 1984 por las familias de los niños de Woburn que habían muerto de leucemia en cantidades inusualmente altas. [83] Las familias atribuyeron la leucemia al agua potable contaminada de la ciudad, que había sido contaminada durante más de 150 años de industria, más notablemente por los compuestos tóxicos utilizados por las fábricas de cuero de la zona. [83]
El derrame de lodo de carbón en el condado de Martin se produjo el 11 de octubre de 2000, cuando un lodo de carbón se desbordó en una mina abandonada y arrojó aproximadamente 306 millones de galones de lodo al río Tug Fork . El derrame contaminó entre 200 y 300 millas del río Big Sandy y un suministro de agua para más de 27.000 residentes.
El 22 de diciembre de 2008, se rompió un dique en la planta de combustibles fósiles de Kingston , en el condado de Roane (Tennessee), y se liberaron 1.100 millones de galones de cenizas volantes de carbón en el río Emory . Fue la mayor liberación de cenizas volantes y el peor desastre relacionado con las cenizas de carbón en la historia de Estados Unidos. [5]
El 5 de agosto de 2015, los trabajadores de la mina Gold King en Silverton, Colorado, liberaron 3 millones de galones de aguas residuales tóxicas cuando intentaron agregar un grifo al estanque de relaves de la mina. Las aguas residuales contenían niveles peligrosos de metales pesados y en algunas partes del río se detectaron niveles cientos de veces superiores a los límites establecidos. [84]
A finales del siglo XIX, el gobierno federal prestó poca atención a lo que se consideraban problemas ambientales y de salud locales. Unos pocos estados, incluidos Massachusetts , Nueva Jersey , Connecticut y Rhode Island , investigaron los problemas de contaminación industrial en ciertos ríos dentro de sus respectivos límites, pero no emitieron órdenes ni regulaciones para las industrias identificadas. [85] : 1059 La única legislación federal para abordar la contaminación del agua durante esta era fue la Ley de Ríos y Puertos de 1899. [ 86] En la ley de 1899, el Congreso prohibió el vertido de "basura" (escombros que interferían con la navegación), pero no se abordaron otras formas de contaminación (por ejemplo, aguas residuales , desechos de alimentos , desechos químicos, derrames de petróleo). [87] En 1924, para abordar los derrames de petróleo en los puertos, el Congreso aprobó la Ley de Contaminación por Petróleo . La ley preveía sanciones en caso de derrames de petróleo, pero solo eran aplicables a los buques en aguas costeras. [88]
A principios del siglo XX, el Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos (PHS, por sus siglas en inglés) comenzó a investigar los incidentes de enfermedades transmitidas por el agua y la contaminación del agua potable. En 1914, la agencia publicó un conjunto de estándares de agua potable que eran aplicables únicamente a los transportistas interestatales comunes, como los ferrocarriles. [89] El PHS no tenía la autoridad para emitir regulaciones amplias de control de la contaminación, pero publicó estándares recomendados para los sistemas de agua municipales (que luego influyeron en la adopción e implementación de la Ley de Agua Potable Segura en la década de 1970). En 1922, la Asociación Estadounidense de Obras Hidráulicas publicó un informe que identificaba una variedad de industrias que eran fuentes de contaminación, incluidas la minería, el procesamiento de alimentos, las plantas químicas y de tintes, los pozos y refinerías de petróleo, la metalurgia, los textiles, el curtido de cuero y las fábricas de pulpa y papel. Sin embargo, estas fuentes industriales no se estudiaron en profundidad en ese momento, y el enfoque principal de la mayoría de los profesionales de la salud pública era la contaminación biológica del agua por aguas residuales sin tratar. [85] : 1062
En la década de 1920, los científicos del agua coincidieron en que la contaminación procedente del drenaje ácido de las minas y de la fabricación de coque (que genera fenoles ) era el principal problema de los residuos industriales. En 1924, se formuló un acuerdo voluntario entre el Cirujano General de los Estados Unidos , varias agencias estatales y fabricantes del valle del río Ohio para controlar las descargas de fenol de las instalaciones de coque. Sin embargo, en lo que respecta al drenaje ácido de las minas, un informe del PHS afirmó que el ácido de la minería tenía un efecto germicida positivo y no recomendó controles de la contaminación. El PHS también realizó estudios y describió los problemas de contaminación en varios sistemas fluviales importantes y en los Grandes Lagos . Los estudios del PHS respaldaron el desarrollo de la ecuación de Streeter-Phelps , una herramienta de modelado de la calidad del agua que se utiliza para predecir los niveles de oxígeno disuelto en los cuerpos de agua en respuesta a las cargas contaminantes. [85] : 1063–5
A partir de 1917, algunos estados establecieron comisiones o juntas de agua para supervisar algunos aspectos de la calidad del agua y coordinar sus hallazgos con las agencias de salud estatales existentes. Estas comisiones llevaron a cabo diversos estudios de contaminación, pero no emitieron regulaciones, sino que dependieron de la cooperación voluntaria con la industria. [85] : 1060–2
En 1948, el Congreso aprobó la Ley Federal de Control de la Contaminación del Agua , que creó un conjunto integral de programas de calidad del agua que también proporcionaban cierta financiación a los gobiernos estatales y locales. La aplicación de la ley se limitaba a las aguas interestatales. El PHS proporcionaba asistencia financiera y técnica. [90]
La Ley de Agua Limpia es la principal ley federal de los Estados Unidos que regula la contaminación del agua en las aguas superficiales. [91] Las enmiendas de 1972 a la CWA establecieron un amplio marco regulatorio para mejorar la calidad del agua. La ley define los procedimientos para el control de la contaminación y el desarrollo de criterios y estándares para los contaminantes en las aguas superficiales. [92] La ley autoriza a la Agencia de Protección Ambiental a regular la contaminación de las aguas superficiales en los Estados Unidos, en asociación con las agencias estatales. Antes de 1972 era legal descargar aguas residuales en las aguas superficiales sin realizar pruebas ni eliminar los contaminantes del agua. La CWA fue enmendada en 1981 y 1987 para ajustar la proporción federal de fondos de subvenciones para la construcción para los gobiernos locales, regular las descargas de alcantarillado pluvial municipal y, posteriormente, establecer el Fondo Rotatorio Estatal de Agua Limpia . El fondo proporciona préstamos a bajo interés para mejorar los sistemas de tratamiento de aguas residuales municipales y financiar otras mejoras de la calidad del agua. [93]
En virtud de la CWA, el Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminación ( NPDES ) regula los permisos para descargas en cuerpos de agua. Las regulaciones de la EPA requieren que cada instalación solicite un permiso específico para sus descargas de aguas residuales y, en consecuencia, requieren que cada instalación trate sus aguas residuales. [92] Además de las limitaciones de efluentes , los permisos incluyen requisitos de monitoreo e informes, que son utilizados por la EPA y los estados para hacer cumplir las limitaciones. [18] Sin embargo, más del cincuenta por ciento de los ríos en los Estados Unidos todavía violan los estándares de contaminación publicados por los estados. [94] Se implementan requisitos adicionales estado por estado, lo que permite una regulación más estricta para los cuerpos de agua protegidos. [95] Se puede promulgar una regulación adicional para limitar la contaminación que proviene de fuentes no puntuales, como la agricultura. En muchas cuencas hidrográficas, las fuentes no puntuales son la principal causa de incumplimiento de los estándares de calidad del agua. [96] La EPA y los estados pueden emplear un mecanismo regulatorio de la CWA llamado carga máxima diaria total (TMDL) para establecer controles estrictos de la contaminación y pueden aplicar los requisitos tanto a fuentes puntuales como a fuentes no puntuales. [97] [98] [99] En 2010, la EPA y varios estados desarrollaron requisitos extensos a escala de cuenca en un gran documento TMDL para la Bahía de Chesapeake . [100] Las agencias estatales continúan desarrollando requisitos TMDL para muchos cuerpos de agua en todo Estados Unidos. [101]
Algunos economistas se preguntaban si la ley de 1972 estaba dando los resultados prometidos de ríos y lagos más limpios, y si los beneficios excedían los costos para la sociedad. El gobierno de los Estados Unidos ha gastado más de un billón de dólares tratando de combatir la contaminación del agua. En la CWA, el Congreso había declarado que las aguas del país debían estar libres de contaminantes para 1983, sólo once años después de su promulgación. [94] En general, la calidad del agua ha mejorado en todo el país desde 1972, pero no se ha eliminado toda la contaminación. Entre 1972 y 2001 hubo un aumento del 12 por ciento en el número de vías fluviales que son seguras para la pesca. [94] Los datos que respaldan este hallazgo son limitados; sólo el 19 por ciento de las vías fluviales de los Estados Unidos habían sido analizadas para detectar contaminación. [96]
Las disposiciones sobre protección de las aguas subterráneas están incluidas en la Ley de Agua Potable Segura , la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos y la Ley Superfondo .
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