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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍNFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES YFORMALESESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICATRABAJO DE INVESTIGACIÓN FORMATIVACURSO: QUÍMICA CONCEPTUALTEMA: CONTAMINACIÓN POR PLÁSTICOS EN LACIUDAD DE AREQUIPADOCENTE: PAREDES MORALES LINOINTEGRANTES:APELLIDOS Y NOMBRES CUI RODRIGUEZ CHAL...

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES ESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA CURSO: QUÍMICA CONCEPTUAL TEMA: CONTAMINACIÓN POR PLÁSTICOS EN LA CIUDAD DE AREQUIPA DOCENTE: PAREDES MORALES LINO INTEGRANTES: APELLIDOS Y NOMBRES RODRIGUEZ CHALLO ABEL EDWARD MOLINA VIZCARDO FRANCHESCA ESTEFANIA LAROTA APAZA CLAUDIA ALEJANDRA AYALA LIMA JORGE YOEL MAMANI ALVARES RUDY

AREQUIPA - PERÚ 2020

CUI 20200235 20201899 20201903 20200232 20200239

ÍNDICE Agradecimientos

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Dedicatoria

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RESUMEN

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INTRODUCCIÓN

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CAPÍTULO I:PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1. Descripción del problema 3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVOS GENERALES 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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CAPÍTULO II:Marco Teórico 4. Antecedentes 5. Marco Conceptual 5.1 Conceptos 5.2 Clasificación de los Plásticos por su comportamiento frente al calor 5.3 Tipos de artículos plásticos fabricados en el Perú 5.4. Impacto en el medio ambiente 6. Discusión 6.1 Transformación del plástico PET en materiales reutilizables 6.1.1 Proceso de reciclaje del plástico pet 6.2 Situación del plástico PET en la ciudad de Arequipa

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CAPÍTULO III: PROPUESTAS, PROYECTOS CONTRA LA CONTAMINACIÓN POR PLÁSTICOS EN LA CIUDAD DE AREQUIPA 7.1 Contexto actual del tratamiento de residuos plásticos 7.2 Educación y sensibilidad del medio ambiente 7.3. Participación ciudadana, soluciones tecnológicas y sociales. 8. CONCLUSIONES 10.BIBLIOGRAFÍA

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Agradecimientos A nuestro tutor Dr. Lino Morales Paredes por apoyarnos como asesor y guía en esta aventura de aprendizaje, por su colaboración durante las evaluaciones e informaciones brindadas. A nuestros compañeros de estudio y trabajo. A nuestra alma mater la Universidad Nacional de San Agustín por formarnos y ayudarnos en el proceso integral de convertirnos en profesionales de éxito.

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Dedicatoria Este trabajo va dedicado a nuestros padres, por su comprensión, su amor, su apoyo, por su trabajo y sacrificio durante todos estos años, por alentarnos a lograr lo que en realidad nos gusta. Porque gracias a ellos hemos logrado llegar hasta aquí y convertirnos en lo que somos. A nuestras familias que siempre creyeron en nosotros. A Dios, quien nos apoya espiritualmente, nos protege y guía por el camino del bien. Los autores.

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RESUMEN Son miles de toneladas diarias de residuos sólidos que se producen en las diversas ciudades de nuestro país; Arequipa tiene una producción que crece de manera exorbitante y al no contar con plantas de tratamiento de residuos sólidos especializadas, se ve obligado a depositar los residuos sólidos en los denominados rellenos sanitarios, afectando de esta manera el medio ambiente. Los impactos producidos por el plástico y especialmente por botellas PET, se centra en tres actores específicos del medio ambiente, suelo aire y agua. Nuestro trabajo pretende relacionar las consecuencias de la contaminación producida por el plástico explorando además la problemática relacionada al tratamiento de los residuos y el reciclaje de este material. Finalmente presentamos breves propuestas por parte de los integrantes que podrían ayudar a mitigar este problema.

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INTRODUCCIÓN Los productos plásticos resultaron ser una solución práctica para la vida diaria, pero no se midieron las consecuencias de su uso excesivo, y ahora están causando un serio daño al medio ambiente, incluyendo flora, fauna y a los mismos seres humanos. El plástico tarda cientos de años en descomponerse en el medio ambiente. Emplear masivamente un material tan duradero para objetos desechables es un error bastante extendido. Zacarías Madariaga Coaquira, director de Salud Ambiental de Arequipa, calculó que en Arequipa se utilizan como mínimo unos 10 millones de bolsas plásticas al mes, solo al acudir un promedio de 200 mil familias un fin de semana a hacer sus compras a los mercados. “Ahora te dan bolsas para todo; para las verduras, la zanahoria, las papas, el tomate, la palta, el arroz, el azúcar; más de 20 bolsas terminan por llevarse a casa, las que al final acaban en los botaderos clandestinos, en los rellenos, en las calles, en las chacras, en los ríos, en los mares, en zonas protegidas, causando un daño irreversible” Así también, envases de bebidas, tapas de botellas, empaques de alimentos y bolsas de compras, cosméticos, textiles, entre otros objetos hechos con plástico terminan acumulándose durante siglos en basureros, lagos, ríos y océanos. Al no degradarse, se fragmenta en pequeños trozos o micro plásticos que contaminan suelos y afectan aves y especies marinas

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CAPÍTULO I: Planteamiento del problema 1. Descripción del problema El plástico es un material que está presente durante casi toda nuestra vida y la población entera los usa sin embargo es un material altamente contaminante que llega a estar presente en el medio ambiente hasta mil años. El material plástico está compuesto por moléculas llamadas polímeros a las cuales se les añade diferentes aditivos que les dan sus propiedades y características. En el plástico convencional, la materia prima es el petróleo. Este tipo de plástico no es biodegradable, lo que significa que no sirve de alimento a ningún ser vivo. Esto hace que nunca desaparezca, simplemente se fragmenta en partículas diminutas bajo el efecto de los rayos del sol o de otras fuerzas, sin sufrir ninguna alteración en su composición química. Los distritos que mayor plástico usan son Hunter, Cerro Colorado, Bustamante y Rivero, Paucarpata y Alto Selva Alegre. En estas jurisdicciones, la cantidad de población y el comercio sería el factor determinante. Por ejemplo, en Bustamante y Rivero, la presencia de la plataforma Andrés Avelino Cáceres genera el alto consumo de uso de plástico desechable, al igual que en Cerro Colorado y Hunter, donde hay presencia de mega centros y cadenas comerciales. El reciclaje en Arequipa también presenta limitaciones, hay muchos tipos de plástico que no se puede reciclar sin embargo hay otros que sí pueden ser tratados. El tipo de plástico más conocido por los recicladores quizá sean las botellas PET siglas del Tereftalato de polietileno que es usado para botellas de plástico Es importante avanzar en el reciclaje de estos productos, pero el problema principal es que generamos demasiados residuos plásticos y muchos de ellos jamás serán reciclados.

2. Justificación Actualmente en el Perú, los temas ambientales han tomado mayor relevancia sin embargo el manejo inadecuado de los residuos sólidos, así como la falta de cultura ambiental por parte de la población ha hecho que el problema de la contaminación persista. El problema de la contaminación se extiende por las distintas regiones del país. Arequipa también se ve afectada por este problema. En los últimos años el uso de plásticos ha incrementado drásticamente, ya que han sustituido, en gran parte, a los metales y al vidrio como materiales para recipientes y al papel como material de embalaje. Además, los productos de consumo masivo son envasados en materiales de polietileno, el cual tarda mucho en degradarse causando un daño importante en el ambiente cuando es desechado. 5

Como vemos en la actualidad la cantidad de productos plásticos en el mercado es enorme y por consiguiente la cantidad de residuos plásticos también es elevada. ¿Cómo afecta la contaminación por plástico al medio ambiente? es una incógnita que por supuesto a nosotros como estudiantes de química nos interesa tratar

3. Objetivos 3.1 Objetivos generales 

Evaluar el problema de la contaminación por plásticos en Arequipa como resultado de uso masivo e incorrecta disposición final.

3.2 Objetivos específicos ●

Identificar la problemática relacionada al tratamiento de residuos plástico en la ciudad de Arequipa.

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Presentar propuestas para mitigar el problema de contaminación de residuos plásticos en la ciudad de Arequipa.

●

Determinar un diagnóstico del impacto del plástico sobre el medio ambiente.

CAPÍTULO II: Marco Teórico 4. Antecedentes El plástico no es un producto viejo. Fue Hendrik Baekeland quien creó en 1910 el primer plástico 100% sintético. Desde ese momento el producto evolucionó hasta la sintetización del polietileno y el polipropileno, los más usados hoy. En el Perú, la industria plástica se inicia en el año 1930 cuando algunas empresas empiezan a fabricar calzados y envases para productos farmacéuticos. El ritmo de producción creció de forma las siguientes décadas. En los últimos años, la industria ha mostrado un gran desarrollo debido al sinnúmero de aplicaciones que se puede realizar al producto, obteniendo bienes intermedios o bienes de consumo final que son destinados a los diferentes sectores económicos. Pese a los beneficios económicos la industria de plásticos ha venido sosteniendo presiones contra su actividad productiva, principalmente contra la fabricación de plásticos de un solo uso, ya que muchos de ellos son lanzados a los ríos y mares por población, impactando negativamente al medio ambiente. El Perú genera 6.300 toneladas de este material al año. De este, apenas se recicla el 6.26% y el resto se incinera, se almacena en botaderos o llega al fondo marino. En Arequipa se desecha 82 toneladas al día, pero apenas se recicla cinco. (M y R, 2018)

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5. Marco Conceptual 5.1 Conceptos Plástico: Son aquellos materiales que están compuestos por resinas, proteínas y otras sustancias, son fáciles de moldear y puede medicar su forma de manera permanente a partir de una cierta compresión y temperatura. (Álvarez et al., 2003) Polietileno tereftalato (PET): Es un tipo de materia prima plástica derivada del petróleo, correspondiendo su fórmula a la de un poliéster aromático. Apto para producir botellas, películas, láminas, planchas y piezas (Álvarez et al, 2003) Polietileno (PE) Es un material termoplástico entre transparente y blanquecino que a menudo se fabrica en películas delgadas. Polietileno de baja densidad (LDPE/PEBD) Es sintetizado a muy altas presiones (1200 – 1500 atm) y temperatura de 250 ºC. Polietileno de alta densidad (HDPE/PEAD) Es producido a relativamente baja temperatura (60-200ºC) y presión (1-100 atm). Cloruro de polivinilo (PVC) y copolímeros: El PVC es una combinación química de carbono, hidrógeno y cloro. Sus materias primas provienen del petróleo (en un 43%) y de la sal común (en un 57%). El extenso uso del PVC se atribuye principalmente a su alta resistencia química y su facilidad para ser mezclado con variedad de aditivos para dar lugar a un gran número de compuestos con una amplia gama de propiedades físicas y químicas. Contaminación: “La contaminación es la presencia o incorporación al ambiente de sustancias o elementos tóxicos que son perjudiciales para el hombre o los ecosistemas (seres vivos)” (Bermudez, 2010, pág. 5) Medio Ambiente: El ambiente físico es el que proporciona los recursos necesarios para la supervivencia del hombre. El ambiente provee los recursos para la vida y la producción (alimentos, energía, aire, agua, materiales, tierra); también proporciona el “sumidero” o lugar de eliminación de los productos de desecho. (R.G. 2001, p.21). Contaminación ambiental: Acción y estado que resulta de la introducción por el hombre de contaminantes al ambiente por encima de las cantidades y/o concentraciones máximas permitidas” (Ministerio del Ambiente, 2012, pág. 61)

5.2 Clasificación de los Plásticos por su comportamiento frente al calor Termoplásticos: Se reblandecen al ser calentados y pueden ser reprocesados fácilmente, pudiendo recibir nuevas formas por extrusión o moldeado. Termoestables: Una vez moldeados no pueden ser reprocesados por calentamiento. Elastómeros: Presentan gran cantidad de deformación elástica al aplicarles una fuerza.

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5.3 Tipos de artículos plásticos fabricados en el Perú Envases: En la fabricación de envases encontramos una variedad de productos tales como: botellas, frascos, bolsas, sacos, cajas, bidones, cintas, películas, termo formados, tapas y mallas, entre otros. Menaje de casa: En este rubro encontramos artículos para cocina, servicio de mesa hechos de plástico (platos, vasos, cubiertos, etc.), artículos de limpieza (escobillas, recogedores, etc), artículos de baño (jaboneras, esponjas, etc.) de tocador (peines, cepillos, etc.), mobiliario (mesas, sillas, etc) Partes y piezas: La fabricación de productos plásticos que se orienta a distintos sectores productivos como minería, industria, agricultura, pesquería, comercio y salud. Artículos de oficina: En cuanto a los artículos de oficina existe una variedad de productos, tales como: lapiceros, reglas, folders, forros, micas, carpetas, portafolios, maletines, loncheras, llaveros, letreros, entre otros. Productos de construcción: La fabricación de productos para la construcción es variada comprendiendo: tuberías, conexiones, mangueras, recubrimientos, pisos, techos, tabiquería, perfiles, accesorios eléctricos (cables, etc.) y grifería, entre otros. Juguetes y deporte: Este rubro comprende la fabricación de juegos para armar o montar, muñecas, pelotas, globos, artículos para juegos de salón, artículos para fiestas, artículos deportivos, entre otros. En Arequipa algunos de los sectores que consumen gran cantidad de plástico son los siguientes: ❏ ❏ ❏ ❏ ❏ ❏ ❏

Alimentos: envases cerrados, bolsas desechables Bebidas: botellas y cajas Farmacéutica: envases para medicamentos. Pesca: cajas, mantas y sacos. Agricultura: cajas cosechadoras, sacos y mangueras. Construcción: tuberías y accesorios de tubería. Comercio: Artículos de uso doméstico e industrial.

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5.4. Impacto en el medio ambiente El plástico se ha convertido en el material preferido de la industria durante el último siglo, los productos derivados del petróleo, al ser tan flexibles y relativamente económicos, generaron una masiva producción que terminó por inundar de plástico el medio que nos rodea. Contaminación de la tierra por plástico Quizás la forma de contaminación del plástico más común que podemos percibir, es la contaminación terrestre, y aunque creamos que es algo mínimo que tarde o temprano se degradará en el ambiente, lo cierto es que el plástico puede tardar hasta 1000 años en degradarse, tiempo en el cual puede provocar múltiples daños en los ecosistemas. Inclusive si este plástico llega a ser canalizado y depositado en la basura, los vertederos tampoco son una solución definitiva; actualmente la gran mayoría de depósitos masivos de basura no cuentan con la capacidad para generar un aislamiento total, por lo que terminan convirtiéndose en una fuente permanente de toxinas y lixiviados, los cuales terminan contaminando severamente también los mantos acuíferos, y generando un deterioro y erosión difíciles de contrarrestar. Contaminación del agua por plástico La contaminación del plástico marina también es de las más graves. El plástico es una de las peores amenazas de contaminación para la biodiversidad oceánica, manifestó el gerente de la Autoridad Regional Ambiental del Gobierno Regional de Arequipa, Zacarias Madariaga en 2018 La alta biodiversidad marina que posee el litoral arequipeño con 430 kilómetros de longitud, es uno de los más extenso del Perú. De allí la enorme responsabilidad de todos en proteger y conservar el medio marino. El plástico grave amenaza, se degrada lentamente. La polución del mismo, perjudica a la salud de la flora y fauna marina, sobre todo al zooplancton, pues los animales marinos confunden las micro partículas con alimento. Por tanto no debe tirar basura plástica ni de ningún tipo a quebradas y ríos, porque finalmente desembocaron en los mares.

Contaminación del aire por plástico No sólo el extenso sistema fabricación de plásticos libera una enorme variedad de toxinas en el ambiente, sino que también una importante proporción del plástico termina siendo quemado o incinerado, generando así una enorme contaminación del aire, pues de esta forma se liberan también algunos de los componentes más perjudiciales que componen este material.

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6. Discusión 6.1 Transformación del plástico PET en materiales reutilizables La transformación del plástico pet en materiales reutilizables consiste únicamente en el reciclado botella a botella y maneja material PET que se recolecta a nivel nacional a través de una cadena logística donde participan recolectores, centros de acopio(acumulación de gran cantidad de una cosa) y demás recolectores hasta que llega a estas instalaciones para su transformación y su posterior envío a otras plantas de cualquier empresa, ya como un producto terminado y listo para volverse a utilizar como nuevas botellas con resina reciclada PET.

6.2 Proceso de reciclaje del plástico PET Recepción de materias primas: Por materia prima entendemos todo aquel material plástico susceptible de ser reciclado, el material debe estar preclasificado por calidad Estos materiales pueden llegar en cajas, sacos, Big Bags, triturados, en contenedores. Proceso de selección: Una vez recepcionada, nuestra materia prima pasa por un riguroso proceso de selección donde se realizan las siguientes fases: a) Separación de materiales no aptos por su tipología: Se separan aquellas materias plásticas diferentes a las que en el momento de consumo correspondan a la calidad en proceso, etiquetas, materias férricas, tierras…etc. Con este proceso garantizamos una calidad óptima, aumentamos las capacidades productivas, evitamos una producción ineficiente, y nos servirá para llevar un control sobre la materia prima suministrada por nuestras fuentes de aprovisionamiento. b) Segregación de colores del plástico a consumir: Gracias a esta fase conseguimos un menor consumo de colorantes, lo que nos da un beneficio mayor tanto económico como medioambiental, así como una mayor variedad en los productos terminados ofreciendo diferentes gamas de colores. Triturado: Las piezas se rompen y desmenuzan a través de trituradores de gran capacidad productiva, por medio de un juego de cuchillas giratorio, reduciéndose a pequeños trozos según el diámetro de la criba. Con el triturado logramos que la granulometría del plástico sea homogénea lo que nos facilita las posteriores labores de transporte, lavado y secado. Lavado: Una vez triturado, el plástico se introduce en unos lavaderos industriales. Unas aspas remueven el agua de manera que el plástico quede mojado totalmente y en el fondo de los lavaderos quedarán depositadas posibles impurezas como tierra, piedras, metales, cartón, PVC y cualquier otro material más denso que el agua. Secado y centrifugado: El material extraído de los lavaderos pasa a las centrífugas donde además de hacer las funciones de secado eliminarán por completo cualquier impureza que aún pudiera escapar de los lavaderos.

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Homogeneización: Una vez triturado, lavado y secado, el plástico se almacena en un gran silo, donde será mezclado por un proceso mecánico, hasta conseguir un material homogéneo en color, textura y comportamiento, quedando preparado para la extrusión. Extrusionado: El cuerpo central de la extrusionadora se compone de un largo cañón que, mediante el calor y la fricción de su eje interior, permite el plastificado de todas las partículas antes creadas dando lugar a una masa uniforme. De este modo los polímeros se funden mediante el calor. En este apartado es cuando añadimos el color necesario que demandan nuestros clientes para satisfacer sus necesidades. Filtrado: Con la textura y fluidez necesarias, el plástico pasa aún por un proceso de filtrado un sistema de mallas muy finas- que obtendrán cualquier tipo de impurezas que en los procesos anteriores pudiera haber dejado adheridas al material Ganseado: El plástico sale por la cabeza de la extrusionadora en forma de monofilamentos o hilos que, en contacto con el agua depositada en la bañera, se enfrían. Los hilos pasan a la tallarina, donde son cortados por una cuchilla giratoria. De es...