UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMA CENTRO REGIONAL DE CHIRIQUI

ASIGNATURA: MEDICIONES HIDROLÓGICAS Y AMBIENTALES

PLAN DE CONTENIDO: MEDICIONES AMBIENTALES Prof. Wilfredo A. Tejeira C. Código: 6221

1. Control de la calidad del agua potable y aguas residuales 1.1- Concepto de agua potable y de aguas residuales 1.2- Causas y efectos 1.3- Fases para el control de la contaminación de aguas (potable y residuales) 1.4- Significado ambiental y / o en salud publica 1.5- Plantas de tratamiento y muestreo 1.6- Sistemas de distribución y muestreo 1.7- Aguas residuales y muestreo 1.8- Características físicas

1.8-1. Color 1.8-2. Olor 1.8-3. Residuos totales 1.8-4. Conductividad ( eléctrica) 1.8-5. Sabor 1.8-6. Temperatura 1.8-7. Turbiedad

1.9- Características químicas 1.9-1. Alcalinidad 1.9-2. Cantidad total de sólidos en disolución 1.9-3. Cloruros 1.9-4. Cobre 1.9-5. Hierro 1.9-6. Nitratos y nitritos 1.9-7. Sulfatos y sulfitos 1.9-8. Aceites y grasas

1.10- Características biológicas 1.11- Fundamentos de microbiología:

1.12- índice de contaminación fecal. Cauliformes (fecal y total) y/ o significado a la salud publica. 1.13- Oxigeno disuelto

1.14- Demanda química de oxígeno: 2. Conceptos básicos de contaminación ambiental

2.1- Aire y su composición 2.2- Concepto de contaminación del aire 2.3- Factores que favorecen la contaminación del aire

2.3.1- Factores meteorológicos 2.4- El dióxido de azufre (SO2) 2.5- Composición y clasificación de los contaminantes del aire

2.5.1- Por su origen 2.5.2- Estado en que se encuentran 2.5.3- Composición química

2.6- Los óxidos nitrogenados ( NOx) 2.7- Los monóxidos de carbono ( CO ) 2.8- Hidrocarburos 2.9- Halógenos y derivados halogenados 2.10- Partículas sólidas 2.11- Radio nucleidos

3. Contaminación del suelo 3.1- Concepto 3.2- Contaminantes del suelo 3.3- Procesos de descomposición de los residuos orgánicos 3.4- Metales pesados en el suelo

MEDICIONES HIDROLÓGICAS Y AMBIENTALES

OBJETIVOS:

1. Conocer las técnicas de medición de parámetros ambientales: cantidad y calidad de agua, calidad de aire y suelo.

2. Aplicar los procedimientos de medición en campo, de parámetros ambientales. CONTENIDO:

I- CONTROL DE CALIDAD DE AGUA POTABLE Y AGUAS NEGRAS. II- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS III- DEFINICIÓN

-agua potable: es aquella que reúne los patrones de calidad para el consumo humano, la cual ha sido debidamente tratada para que presente características físicas, químicas y biológicas adecuadas -aguas negras: (residuales): son aquellas que han sido utilizadas por el hombre en actividades domesticas o industriales. 1.1.2-causas y fuentes: Debido a que se debe vigilar la calidad para el consumo humano, así como aquella que es utilizada en las diferentes actividades del hombre, nos debemos interesar y estimular en aplicar programas encaminados a control las o a resolver situaciones particulares muy a menudo alarma la posibilidad de tener que hacer frente a un gran desembolso de capital para resolver el problema de las aguas residuales por ejemplo, por lo que hay que poner en practica la primera etapa de un proceso de planificación. Las fases de un programa para el total control de la contaminación son:

1- Delimitación del problema y la elaboración de un plan de acción 2- Estudio detallado de ingeniería 3- Instalación del equipo y puesta en funcionamiento del mismo

El alcance de un estudio de investigación de datos o exámenes del agua dependerán parcialmente de lo que se quiera conseguir por ejemplo esto puede exigirle el almacenamiento del agua emanada de la fuente o planta, la obtención de muestras en ellas, así como corriente arriba y corriente abajo.

PROGRAMA DE CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA:

I- Examen del problema y estudio de la viabilidad del programa. A- investigación de hechos y datos.

1- Cálculos de cantidad y calidad de agua 2- Uso del agua 3- Características químicas 4- Recopilación de las disposiciones legales

B- análisis de los datos para determinar

1- Fuentes de contaminación 2- Posibilidad de tratamiento 3- Disposición de otras fuentes 4- Si el tratamiento es necesario o no

C- informe detallado sobre el estudio de ingeniería, deberá:

“AUN CUANDO VIVAS

CERCA DEL AGUA, NO

LA MALGASTES. PROVERVIO CHINO

1- Recomendar el plan de acción preliminar 2- El uso o no de una planta de residuos 3- Describir el tipo general de planta que se requiere 4- Proporcionar una estimación previa de los costos de funcionamiento 5- Y también una estimación previa de los costos de funcionamiento.

Ii- estudio detallado de ingeniería: A- diseño del proceso y valoración del mismo

1- Necesidad de personal técnico y personal coordinador 2- Obtener los datos del banco de trabajo o de planta piloto 3- Realizar un diagrama de proceso y especificaciones funcionales para la planta. 4- Preparar un plano de terreno 5- Elaborar un informe de ingeniería para someter a su aprobación 6- Obtener la aprobación del organismo regulador.

Iii- instalación del equipo y puesta en funcionamiento del mismo. A- aprovisionamiento y planificación

1- Sus características e inventario del material. 2- Plan para la entrega de los bienes de equipo y para su instalación. 3- Coordinación e inspección de datos las fases de trabajo.

B- montaje y prueba de las instalaciones

1- Planificando, supervisado y coordinado el montaje. 2- Realización de pruebas

C- entrenamiento del operador

1- Preparación de manuales 2- Edición de los manuales de operación 3- Capacitación profesional a la cuadrilla de operaciones

D- puesta en funcionamiento del equipo de tratamiento.

1- Programa de control a- Operacional b- De la calidad del efluente c- De la eficiencia

2- Condiciones de funcionamiento 3- Programa de desarrollo 4- Criterios de registro

E- supervisión del funcionamiento 1.1.3 significado ambiental y/c en salud publica. El agua potable desde el punto de vista a salud publica, esta es, indudablemente, la utilización más importante del agua. En la evaluación de la calidad de agua, los procedimientos de muestreo desde la fuente hasta el consumidor son importantes. Debe efectuarse un análisis físico químico completo del agua para determinar si la fuente resulta aceptable para uso como agua potable o si debe transformarse mediante tratamiento

- Plantas de tratamiento:

Una vez este en operación será necesario continuar el muestreo de agua cuando a fin de controlar los proceso de tratamiento. Si la fuente muestra cambios repentinos y significativos, se instala analizadores automáticos para una vigilancia continua de paramentos físicos críticos, tales como turbiedad y pH También las unidades de tratamiento se necesitaran nuestras para evaluar la eficiencia de las mismas; tales como: coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección, así como monitorear continuamente parámetros como turbiedad, pH. Y cloro residual.

- Sistema de distribución

La frecuencia del muestreo en el sistema de distribución de agua dependerá de la población a que sirva, así como a la probabilidad de hallar agua contaminada. El muestreo de rutina se efectúa para evaluar la calidad bacteriológica. Se toman muestras para el análisis del cloro residual con un mínimo de 0,2 ppm (mg/l) y máximo de 2,0 ppm en todos los puntos del sistema de distribución. Se mantiene baja la turbiedad (menos de 2 unidades). También deberán formarse muestras periódicas se color y ph., pues puede afectar la eficiencia de la desinfección. El análisis de cloro y la medición de pH. Se realiza en el campo, inmediatamente después del maestreo. Ocasionalmente debe analizarse; calcio, alcalinidad del agua y sólidos disueltos totales a fin de determinar la estabilidad del agua. Aguas residuales: En general las técnicas para el muestreo de aguas negras son más complejas que las de agua potable. Esto se debe principalmente a la mayor variación de cantidad de flujo y calidad en que se encuentra el agua residual. Las muestras pueden ser simples o compuestas: Muestras simples: se define como aquellas tomadas en un momento determinado. Son apropiadas cuando se desea:

1- Caracterizar la calidad del agua en un momento dado 2- Proveer información acerca del mínimo y máximo. 3- Permitir la recolección de un volumen de muestras variables.

Se define muestras compuestas: como la formada a espacios periódicos de tiempo; o una porción continua de flujo. Se denomina muestra compuesta secuencial: a la resultante de la mezcla de una serie de muestras simples, tomadas en cortos lapsos de tiempo, que se mantienen en recipientes individuales y son luego combinadas para cubrir un periodo prolongado. Debe usarse muestras compuestos para:

1- Determinar las concentraciones medias de residuos 2- Calcular la carga (masa / unidad tiempos)

Ml requeridos = caudal en el momento de muestreo tasa media de flujo

HORA CAUDAL (LITROS/SEGUNDO) VOLUMEN DE LA MUESTRA

BASADO EN CAUDAL (ml)

8 a.m. 3, 0 114

10 a.m. 3, 5 133

Medio dia 4, 5 171

2 pm 6, 0 229

4 pm 8, 0 305

6 pm 6, 5 248

8 pm 5, 5 2,10

10 pm 4, 5 1,71

Media noche 3, 5 133

12 a.m. 3, 0 114

4 a.m. 2, 0 76

6 a.m. 2,5 95

PROMEDIO Xp = 52,5/12 = 4,375 1999

El objetivo principal en la recolección de l a muestra de agua es que sea representativa del sistema del cual se capta los sistemas interés más frecuentes son:

Plantas de tratamiento de aguas Sistemas de distribución Sistemas de recolección de aguas residuales Plantas de tratamientos de aguas residuales Corrientes Ríos Cuencas hidrográficas Lagos acuíferos subterráneos Estuarios y océanos

Factores que pueden afectar en el diseño de un programa de muestreo son:

1. Ubicación del lugar de muestreo 2. Tiempo y frecuencia del muestreo 3. Volumen de la muestra 4. Procedimientos de recolección 5. Muestras simple o compuestas 6. Transporte, preservación y almacenamiento de la muestra. 7. Datos de campo recogidos con cada muestra

Preservación de muestras:

La preservación de muestras, completa y sin errores, tanto de residuos domésticos, industriales o de aguas naturales, es una imposibilidad práctica. No importa la naturaleza de la estabilidad completa de cada constituyente. A lo sumo las técnicas de preservación pueden solamente retardar los cambios químicos y biológicos que sobrevienen inevitablemente al remover la muestra de la fuente original. En el primer caso ocurren ciertos cambios en la estructura química de los constituyentes que son una función de condiciones físicas. Los cationes metálicos pueden precipitarse como hidróxidos o formas complejas con otro constituyentes, los cationes y lo aniones pueden cambiar su estado de valencia bajo ciertas condiciones de reducción u oxidación, otros constituyentes pueden disolverse o volatilizarse con el transcurso del tiempo. Los cationes metálicos como Fe

+2, Pb

+2 pueden ser absorbidos en la superficies ( vidrio, plástico, cuarzo, etc.)

Los cambios biológicos sucedidos en una muestra pueden transformar la velocidad de un elemento o radical en otra valencia distinta. Los métodos de preservación son relativamente limitados y se hallan dirigidos en general a:

a) Retardar la acción biológica b) Retardar la hidrólisis de compuestos y complejos químicos c) Reducir la volatilidad de los constituyentes.

Los métodos de preservación se limitan usualmente al control de pH., adición química, refrigeración y congelación. Físicamente hablado la refrigeración a temperaturas cercanas al punto de congelación o mas bajas es la mejor técnica de conservación disponible, pero no resulta aplicable a todo tipo de muestras. Identificación:

a) Es importante que cada muestra este claramente identificada, como es colocar a la botella una tarjeta o identificación con la información requerida

b) La información requerida en la etiqueta correspondiente numerada debe incluir: Numero de la fuente en el punto de muestreo. Ubicación de la toma de muestra Día y hora de recolección Nombre del colector Temperatura del agua Tipo de preservantes usado

Otra información útil puede incluir:

- Apariencia del cuerpo de agua y de la muestra - Caudal ( al efectuar muestras de corriente de agua) - Altura de nivel de agua ( lagos o embalses) - Condiciones atmosféricas durante el muestreo ( por ejemplo: lluvia, sol) - Mediciones de pH, oxigeno disuelto

Preservantes importantes para muestras del agua

CONTROL

Volumen de muestra deberá ser el mínimo. También el tipo de botella de muestreo frecuentemente de polietileno y el vidrio. (Tamaño = 200 ml aproximadamente) El recipiente de muestras se debe elegir de acuerdo a tres consideraciones:

1- El material del recipiente puede causar contaminación en la muestra, por ejemplo el na y si puede lixiviarse del vidrio y las sustancias orgánicas del plástico.

2- Las sustancias a determinar pueden ser absorbidas por las paredes del recipiente, por ejemplo trazas metálicos por el proceso de intercambio de iones en la superficie del vidrio.

3- Los constituyentes de la muestra puede reaccionar con el recipiente ejemplo el fluoruro puede reaccionar con el vidrio.

Por regla general deben usarse botellas de vidrio cuando va determinarse compuestos orgánicos y de plásticos para las sustancias a determinar que sea constituyentes mayores de vidrio, como Na, K y Si. Para la determinación de trazas metálicas, la contaminación y la perdida son una preocupación esencial.

METODOS DE ANÁLISIS, EXPRESIÓN E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.

Cuando se analiza una muestra de agua se pide al analista que determine una cantidad de los diversos contaminantes que hay en ella, como estas cantidad son algunos miligramos por litro mg/l o fracciones de miligramos tendrá poca utilidad expresarla en % como se suele hacer en otro tipo de análisis, por lo que resulta conveniente expresar los resultados en mg/l o ppm.

CARACTERÍSTICAS FÍSICA: a) COLOR: Un método usado para la determinación de color es una comparación visual de la muestra con concentraciones conocidas de soluciones coloreadas preparadas de cloroplatinato de potasio (KPtCl), cloruro de cobalto ( CoCl2) y ácido clorhídrico ( HCl). Este método no puede aplicarse a la medición de color de agua que contienen residuos industriales con alto contaminación de colorantes. antes de la medición de color hay que eliminar la turbiedad a través de la centrifugación, si la centrifugación no es suficiente se utiliza por cada 100 ml añadir 1 ml de solución que contengan 0,6 g de CaCl2. 2H2O por ml a 100 ml de muestras seguido por la centifigación usual, esto introduce un 1 % de error, pero se halla dentro de los limites de exactitud. Ya que el color varia en función del pH este debe ser medido. se ha sugerido valores de pH de hasta 8,3 para agua tratadas.

Preservantes Acción Aplicable a:

Hg Cl2 (toxico) 40 ppm Inhibidor bacteriano Formas nitrogenadas formas fosfóricas

HNO3 pH = 2 5 ml/ l

Solvente metálico previene La precipitación

Metales

H2 SO4 Inhibidor bacteriano Muestras orgánicas dqo, aceite y grasas, N2 y formas fosforadas

pH < 2 Formación de sal con base orgánica NH3 y aminas

Na OH Formación de sal con compuestos volátiles

CN-1

, ácidos orgánicos

Refrigeración

Inhibidor bacteriano retrasa las tasas de reacción química

Acidez, alcalinidad, materiales orgánicos, dbq, color, olor, fósforo

orgánico, N2 orgánico, c, organismos biológicos (coliformes)

si el color aparente se mide (color que incluye la turbiedad) debe indicarse en los resultados. para problemas específicos de color como los que presentan los residuos industriales pueden detectarse usando métodos espectrofotométricos y colorimétricos. b) OLOR: Esta determinación requiere la preparación de agua inodora diluida mediante filtración por un lecho de carbono activado. La proporción en la cual la muestra portadora de olor debe ser diluido con agua inodora para que el olor pueda apenas detectarse mediante la prueba de olor en el numero de olor incipiente (noi) N.O.I = A + B A DONDE: A: ml MUESTRA B: ml AGUA INODORA

c) RESIDUOS:

La determinación de los sólidos son importantes para evaluar la calidad del agua y para controlar los procesos de tratamiento en muchos tipos de aguas potable o residuales.

VOLÁTIL MATERIAL ORGANICO PRESENTE

NO VOLÁTIL MATERIAL INORGÁNICO PRESENTE

En el caso de aguas naturales contienen principalmente minerales o inorgánicos normalmente es suficiente medir el residuo total y el filtrable, usando una temperatura de secado de 179 a 181

0 c. El residuo no filtrable se calcula

como la diferencia entre los dos valores medidos. En el caso de aguas residuales y aguas contaminadas que contienen cantidades apreciables de orgánicos, la determinación de residuos incluye residuo total y no filtrable y temperatura de secado de 103 a 105

0 c a fin de

evitar la perdida de material orgánico volátil. El residuo filtrable puede calcularse como la diferencia entre el residuo total y el no filtrable. Cuando se debe establecer la diferencia entre residuo volátil y no volátil se debe calcinar la muestra a 550

0 c.

Si se requiere una determinación exacta de materia orgánica debe medirse el carbono orgánico total, la dbo, dqo. Resultados para pruebas de residuos: RESIDUO TOTAL 10 mg/L a 20 000 mg/L. Las partículas grandes, flotantes o aglomerados deben ser excluidos de las muestras. Si hay grasa o aceite debe incluirse en la muestra y luego dispersarse por medio de un aparato mezclador.

VOLATIL NO VOLATIL

FILTRABLE

VOLATIL NO VOLATIL

NO FILTRABLE

RESIDUOS TOTALES

Residuo filtrable total: Se usa filtro de fibra de vidrio de 4,7 cm o de 2,2 cm de diámetro sin capa orgánica interior. Filtro de membrana Papel de filtro lavado con ácido sin cenizas de acabado resistente Fondo poroso de sílice, vidrio sinterizado, porcelana, acero inoxidable o crisol. Bujías de filtro diatomáceo con poro máximo de 5 micrones.

Residuos total no filtrable:

Residuo volátil: Se determina al calcio la muestra a 550

0 c en un horno de mufla.

Residuo sedimentadle El tiempo total de sedimento debe ser de una hora, removiendo suavemente la muestra después de 45 minutos en un cono inhoff. D) Conductividad (eléctrica): Se usa el puede de wheatstone a 25

0 c (se expresa en milisiemens / m) se estandariza el instrumento con una

solución de KCl y la celda totalmente limpia. E) Sabor: Prueba de sabor incipiente es parecida a la de olor, la muestra debe estar a 40° c. Se cata en una escala de 1 a 9 a 15° c para agua potable. F) Temperatura: La temperatura debe ser registrada siempre en el campo. Al efectuarse la medición debe emplearse suficiente tiempo para realizar una lectura constante. G) Turbiedad: Aceptable es de 5 unidades. Para agua potable se usa el instrumento llamado nefelómetro (turbidimetro), usando un polímero formazina como patrón de referencia.

Características químicas: A) alcalinidad: En las aguas de suministros públicos, la alcalinidad debe ser suficiente para que pueda formase floculo, pero no debe ser tan elevada como para que resulte toxica o para que haga corrosiva el agua o de lugar a que se formen en ella escamas. La alcalinidad viene determinada por la existencia de ciertas cantidades de bicarbonatos (hco3

-1), carbonatos (co3

-

2) e iones de hidróxidos (OH

-1).

También esta relacionada con el pH y la cantidad de calcio (Ca). En general la alcalinidad no debe ser menos de 30 mg/l, para aguas en las que haya 500 mg / l de sólidos en suspensión y que tengan un pH entre 6 - 8,5. Los valores por encima de los 400 - 500 mg / l, se considera demasiado elevado para el agua potable. B) cantidad total de sólidos en disolución La eliminación de la cantidad total de sólidos en disolución contenidos en agua residuales exige unos procedimientos muy difíciles y en muchos casos muy caros. Presencia de metales reducción por precipitación Pesados o aguas duras Presencia reducción por destilación o intercambio Na o K de iones

Es aconsejable que la cantidad total de sólidos en disolución no sobrepase los 500 ml/l para aguas potable, los valores superiores pueden tener repercusiones económicas y fisiológicas negativas, pueden ser causa que el agua tenga un olor y un sabor especial. Los niveles elevados de sulfatos o cloruros aparecen generalmente asociados a la corrosión de las distintas partes del sistema de conducción del agua. C) cloruro: Los residuos de cloruro y de sulfato aparecen mas estrechamente ligados a la cantidad total de sólidos en disolución y el control de los residuos de cloruro se consigue, en gran medida de manera similar al control de cantidad total de sólidos en disolución. Se recomienda que la concentraciones de cloruro no exceda de 250 mg / l y lo ideal es que se encuentre por debajo de los 25 mg / l. D) cobre: El control de los residuos de Cu, Fe, Pb, Mn y Zn se lleva a cabo con muchas frecuencia precipitando dichos metales en forma de OH

-1. La precipitación generalmente se produce para un pH = 7 a 9.

Las aguas potables pueden tolerar hasta 1 mg / l de cu, aunque lo mejor es que no contengan nada. E) hierro: Cuando se trata de agua potable el criterio permisible de fe filtrable es de 0,3 mg / l. Las plantas normales de tratamiento del agua resulta relativamente ineficaces para la separación del fe. En general el fe es un contaminante menos toxico pero le da una coloración marrón al agua. F) nitrato y nitrito: Para el agua potable el criterio permisible de nitrato y nitritos ( determinados con nitrógeno) es de 10 mg / l, pero lo deseable es que no hubiera. En cuanto al nitrito debido a que reacciona con el o2 de la sangre portador de pigmentos y hemoglobina produciendo un compuesto que dificulta la conducción de 02 por todo el cuerpo y que puede producir efectos fisiológicos muy graves. G) sulfato y sulfito: El criterio permisible para el sulfato contenido en las aguas potables es de 250 mg /l, aunque lo deseable es que contengan menos 50 mg /l. H) aceites y grasas:

No debe haber ni aceite, ni grasas en las aguas de suministro publico, se apoya en que incluso cantidades mínimas de estas sustancias comunica al agua un olor y un sabor desagradable y deja marcas de suciedad en las instalaciones de tratamiento del agua. Por lo tanto no es conveniente que contenga las mismas.

Características biológicas:

3.1 fundamentos de microbiología: Debido a la diversidad biológica de los microorganismos, seres invisibles a simple vista. En forma y función, ya sea en una propiedad bioquímica o en un mecanismo genético, el análisis de los microorganismos nos lleva hasta los límites del conocimiento biológico. La microbiología estudia los microorganismos desde el punto de vista morfológico (descripción de los caracteres somáticos células diploides de organismos de especies) Fisiológica, genética, de cultivo, medico y de aplicación. 3.2 índice de contaminación fecal. Coliformes (fecal y total) y/ o significado a la salud publica. Los organismos coliformes se emplean como organismos indicadores por su fácil identificación y presencia abundante. Por ejemplo el tracto intestinal humano contiene grandes poblaciones de bacterias con forma de bastoncillos, conocidas como bacterias coliformes. Además de otras bacterias el hombre evacua de 100.000 a 400.000 millones de bacterias coliformes / día.

Por eso, la presencia de bacterias es un indicador de la posible presencia de organismos patógenos, y la ausencia de bacterias coliformes indica que las aguas están libres de organismos transmisores de enfermedades.

Aunque pueden estar presentes organismos coliformes totales y coliformes fecales, no se ha demostrado su efectividad como organismos indicadores de la presencia de virus entéricos y protozoos. Además la aparición de nuevos organismos patógenos de origen diferente al humano( por ejemplo giardia lamblia) ha puesto en duda el uso de indicadores que establece únicamente la ocurrencia de descarga de origen fecal. Los quistes de giardia no se inactivan fácilmente mediante la desinfección con cloro o radiación uv. En un reciente estudio se concluye que las bacterias coliformes son un indicador de protozoos acuáticos. Asimismo se encontró que ha ocurrido epidemias de enfermedades de transmisión por vía hídrica en zonas abastecidas por sistemas de aguas que cumplen con normas de calidad de agua para el consumo. Dadas las limitaciones en el uso de organismos coliformes como indicadores de contaminación potencial sobre todo en aguas residuales se ha puesto atención al uso de bacteriófagos que son virus que pueden infectar células procarióticas ( en general, bacterias); existen 6 familias de bacteriófagos, 5 de ellas se clasifican por su ADN y 1 por su ARN. Los bacteriófago por ARN son capaces de infectar la bacteria e coli y se les llama colífagos. Conteo e identificación de bacterias Métodos:

1- Conteo directo: muestra vida bajo un microscopio 2- Cultivo en placa: el vertido en placa es esparcido en placa son métodos utilizados para realizar siembra,

identificación y conteo de bacterias.

3- Técnica de filtro de membrana: un volumen conocido de muestra se pasa a través de un filtro de membrana que tiene un tamaño de poro muy pequeño. Las bacterias son retenidas sobre el filtro ya que son de mayor tamaño que los poros del filtro de membrana.

El filtro con bacteria se pone en contacto con agua que contiene los nutrientes necesarios para el crecimiento de bacterias. Después de la incubación las colonias pueden ser contadas y calcular la cantidad en la muestra de agua.

4- Fermentación en tubos múltiples: se basa en la técnica de la dilución hasta la extinción. La determinación de bacterias coliformes totales y se expresan en nmp/ 100ml (nunca más probable /100ml) y se basa además en la distribución de posición según resultados en valores positivos y negativos.

5- Contacto bacteriano por radiación ultravioleta aparato Quanty tray

Oxigeno disuelto: si existe una baja disponibilidad de oxígeno disuelto, se puede alcanzar condiciones anaerobias el agua se tornara turbia y oscura en puntos ubicados aguas debajo de la descarga de aguas residuales. En el tramo de la corriente de agua donde la concentración de oxígeno disuelto sea cero existieran condiciones sépticas apropiadas para la producción de h2s, nh3 y otros gases causantes de cuales olores. Algunas especies de peces necesitan de 4 a 5 mg/l no habrá peces en la fuente receptora. Si la fuente receptora goza una gran cantidad de dilución y cuenta con oxígeno disuelto disponible. La DBO de cierta agua residual vertida puede ser satisfecha sin la generación de malos olores. Altas temperaturas, la acción bacterial es más eficiente pero se reduce la concentración de oxígeno disuelto. Debido a que la solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura, de las condiciones de la fuente de agua contaminada empeora en climas cálidos y sobre todo cuando hay bajos caudales. Deuda química de oxígeno: La prueba de DQO es usada para medir el material orgánico presente en agua ya sea para consumo o residuales.

Concepto básico sobre contaminación ambiental

Aire: Porción de la atmósfera donde el aire rodea la tierra la cual tiene unos 2000 Km. de espesor y su densidad disminuye con la altura.

Composición del aire seco a nivel del mar.

Los productos de la combustión industrial y los gases que arrojan los automóviles son los dos principales causantes de la contaminación atmosférica. Los óxidos de azufre so2 y so3, sulfuros de hidrógeno (h2s), NOx , CO y la gasolina no quemada por el motor de los autos son venenosos para el ambiente en general. La contaminación del aire afecta a la salud y bienestar de todos los ciudadanos del globo. Aparece tan pronto como un elemento extraño a los componentes del aire es lanzado a la atmósfera. El aire que respiramos es invisible inodoro e insípido. Es esencial para la vida humana y se consume en una cantidad que oscila entre los 30 lb. / día y las 40 lb. / día. El aire que el hombre respira a estado siempre contaminado, ya sea por causas naturales o artificiales, por ejemplo el polvo, la niebla, los olores. Casi la mayoría de las actividades del hombre produce contaminación sea desde cocinar sus alimentos, construir edificios, cultivar el suelo, la locomoción, entre otros. La contaminación del aire puede definirse como la mezcla de uno o más contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos que han sido arrojados al aire por la naturaleza y/o por el hombre en tales cantidades y durante tanto tiempo que la mezcla puede ser perjudicial para la vida humana, animal, vegetal, o para las cosas y para el bienestar en general.

Se debe

Tiempo provoca Lugar Mezcla de elementos

Factores que favorecen la contaminación del aire Meteorología Los factores meteorológicos juegan un papel primordial en la determinación del grado de contaminación del aire. Para largos periodos de tiempo ( por ejemplo 2 años) las condiciones meteorológicas medias afectan al transporte y a la difusión de la contaminación en aire Factores – variaciones de altura de las capas Estables del aire Meteorológicos – cambios de temperatura - la frecuencia de las distintas velocidades Del viento

Componente % en volumen

N2 78,084

O2 20,946

Ar 0,934

CO2 0,0321

Ne 0,00182

H2 0,00052

Kr 0,00011

O3 0,00006

He 0,00000087

CH4 0,000125

DISPERSIÓN RAPIDA O

ACUMULACIÓN EN

CONCENTRACIÓN > ó <

-TOPOGRAFIA DEL

AREA GEOGRAFICA.

-CONDICIONES

METEOROLOGICAS

IMPLICACIONES

-ECONOMICAS

-SOCIALES

-AMBIENTALES

CONTAMINANTES DEL

AIRE

El so2 (dióxido de azufre)

El dióxido de azufre es una de las sustancias que constituye en mayor medida a la contaminación del aire, se ha recomendado utilizar combustible de bajo contenido de s. Pero este es escaso y su reducción es costosa. La solución viable es retirar el contenido de so2 en los gases que salen de las fuentes emisoras (chimeneas y tubos de escapes). Una de ellas es que los óxidos de azufre son extraídos de chimeneas y son convertidos en h2 so4 que tiene valor en el mercado. Otro método es en la absorción del so2 utilizando óxidos alcalinos de aluminio o de manganeso, en su adsorción empleado carbono activado o el uso de catalizadores que facilitan su oxidación por ejemplo convertidor catalítico de rodio, paladio y platino. Técnica de desulfurización:

1- Coagulación de los vapores de h2 so4 en un campo de frecuencia de 16 y 22 khz. 2- Depuración en seco mediante amoniaco y después adición de h2 so4 para convertir el sulfito en hidrógeno

sulfito de amonio en sulfato de amonio:

2NH4HSO4 + H2SO4 (NH4)2 SO4 + 2H2 Puede ser usado como fertilizante. 3- Depuración liquida en procesos en los que se emplean piedra caliza, CaCO3, NH3 y

(Na)2 SO3. 4- Precipitación electrostática 5- Hidrogenación

Otros métodos:

1- Desulfuración del carbono y del aceite pesado 2- Incorporación de adictivos al proceso de combustión 3- Gasificación de los combustibles

Otros problemas a resolver son:

1- Separación del CO gaseoso que sale de la combustión. 2- Separación de los NOx y de los hidrocarburos de los gases de las chimeneas de las plantas y de los tubos

de escape. 3- Separación del so2 y de los productos gaseosos finales que se originan de los procesos de combustión.

Composición y clasificación de los contaminantes del aire Clasificación – por su origen De -estado en que se encuentran Contaminantes - composición química ( gases y partículas) Primarios: son arrojados a la atmósfera como resultado de un proceso. Se mantiene en el aire sin variar su composición química.

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

Secundarios: son el resultado de algunas reacciones que generalmente Reacciona como otra sustancia de la atmósfera puede ser Otro contaminante o un componente natural de la atmósfera. Estado gaseoso: se comportan igual al aire. Una vez propagado En no se vuelve a depositar Que ejemplo: NO, NO2, SO2, SO3, CO, CO2, H2S, HF, HCl, NH3, gases y olores Se de hidrocarburos. Encuentran -partículas: cualquier tipo de polvo, humo de emanaciones, Niebla, pulverización. Partículas

Estos contaminantes aparecen en partículas muy diminutas y Muy propensas a dispersarse por la atmósfera. Las grandes se Depositan rápidamente, las menores se comporta como gas, Permaneciendo en suspensión. La composición química y el estado en que se presentan los contaminantes tiene una importancia y sobre todo en lo que se refiere a la forma en que afectan a la fisiología del aparato respiratorio. Las emisiones de los vehículos de motor constituyen un foco contaminador muy importante en las zonas urbanas. La interrelación exacta entre los hidrocarburos y los óxidos de nitrógenos, cuando se producen la mezcla fotoquímica de humo y niebla en presencia de luz solar, necesita todavía ser estudiado a fondo.

Presencia de Toxinas en Concentración Diminutas en la Atmósfera

SÓLIDA

LIQUIDA

- Estadística de muertes

- Enfermedades resp.

Crónicas (asma,

eficenas)

- Obstrucciones aparato

respiratorio.

Control de la contaminación del aire

Método de -aplicación de un método básico que retenga el contaminante Control en la fuente que lo produce, impidiendo su paso a la atmósfera -disolución: del contaminante una vez lanzado a la atmósfera; Para disminuir su concentración para que no alcance un grado De perjuicio al hombre, animales o a los materiales de construcción. (no elimina la contaminación la hace tolerable)

-control de olores: Categorías - especias: pimienta, clavo de olor, alcanfor, etc. De olores -frutas: sust. Acetaldehídos (cetonas, aldehídos, esteres) -resinas: sust. Asfalto, brea (Hidrol. Pesos moleculares altos.) -flores: (Ester etílicos o la acetona) o dulces -descomposición (putrefacción), basura, fango, aguas negras y Alcantarillas. -cremación: depende de la sustancia quemada, ejem: (plásticos Dioxinas, furanos) ¿Donde y situación atmosférica -alto grado de humedad, fuertes Porque? En el momento y lugar viento hace dispersar los olores Factores de descarga -olores en conc. 1 ppm o menos casi . No se puede percibir. . -escala de olor para sustancias no . Toxicas 0 - 100 ó 1 - 5 (con la opinión de varias personas)

Si la sustancias residual es de

naturaleza toxica es necesario su

incineración o su depuración química.

Si el olor no es toxico o aparece poco concentrado se puede neutralizar. Para neutralizar uno o mas olores se debe clasificarse identificar los componentes que lo practican: .

Se debe tomar en cuenta que olores fuertes suelen enmascarar Olores más débiles. Sí inyectarnos una sustancia química de olor muy fuerte En un gas residual que contenga una sustancia química de olor débil, Seguro oleremos la más fuerte (enmascaramiento de un olor) Ciertos olores en concentraciones adecuadas tienden a destruirse entre sí sus propiedades olorosas y la intensidad de los mismos disminuye. (neutralización) -otro método para neutralizar olores es por la oxidación mediante permanganato de potasio kmno4, ya que es un agente oxidante muy fuerte y puede atacar a la materia oxidable en circunstancias muy diversas. Si se utiliza en aparatos convencionales de depuración con concentraciones de 1 al 2 % y un pH ligeramente básico (7,2 a 8) puede reducir enormemente la intensidad de los malos olores. Se aplica a plantas de fundición de grasas, plantas de asfalto, de elaboración de pescado, plantas residuales y otras sustancias químicas. 2 KMnO4 + H2O 2KOH + 2MnO2 + 3(O2) El oxigeno no se libera de forma molecular, si no que inmediatamente se combina con los contaminantes oxidables. Ejemplo: 2KMnO4 + 3SO2 + 4KOH 2MnO2 + 3K2 SO4 + 2 H2O Inconveniente es que es caro.

Los óxidos de nitrógeno (NOx)

Los dos óxidos de nitrógeno que comúnmente causan problemas son: no (óxidos nítrico) y no2 (dióxido de nitrógeno), aunque se puede resolver desde la propia fuente. Reacción Fotoquímica N2 + O2 2 NO Luz solar 2 NO + O2 2 NO2 (menor escala) El no2 es el gas pardo oscuro El n2 es el elemento mas común en el aire ( 78 % del aire que respiramos). Los procesos naturales producen los NOx; cuya emisión es de un 15 % mayor que la realizada por el hombre, la fuente naturales más comunes son:

- Descomposición bacteriana de nitratos orgánicos - Incendios forestales y pastos - Actividad volcánica

Las fuentes antropogenicas de emisión de NOx son: - Escapes de vehículos - Quema de combustibles fósiles

Efectos a la salud humana

Conc. Tiempo de exposición Efecto

5 ppm 14 horas Aumento de la resistencia en vías aéreas, hiperactividad bronquial (gente

normal)

2,5 ppm 2 horas Incremento a la resistencia en vías aéreas

1 ppm 2 horas Pequeño cambio en capacidad vital forzada.

0,5-5 ppm 3 - 60 minutos Individuos con bronquitis crónica incremento de la resistencia de vías

aéreas

0,5 ppm 20 minutos Individuos asmáticos con 10 minutos de ejercicios moderados. Disminución tasa

máxima de flujo respiratorio

El NO2 daña el sistema respiratorio por que es capaz de penetrar las regiones mas profundas de los pulmones. Además contribuyen a la formación de la lluvia ácida.

Normas de calidad del aire

Contaminantes Formula qm. Concentración

Monóxido de carbono CO 13 ppm en 8 horas

Ozono O3 0,11 ppm en 1 horas

Dióxido de nitrógeno NO2 0,21 ppm en 1 horas

Dióxido de azufre SO2 0,13 ppm en 24 horas

Partículas suspendidas totales PST 275 microgramos en 24 horas

CO (monóxido de carbono)

Es un gas formado por oxigeno y gasolina quemada incompletamente, que es producto de la combustión cuando no existe suficiente aire para cambiar con el combustible, este gas no tiene sabor, es incoloro y es mortal. Ejemplo si se hace funcionar un auto en una cochera y se respira este aire, se afectara la habilidad de la sangre para llevar o2 a todas las partes del cuerpo, ocasionando que las células suspendan el proceso de vida y mueran, es concentraciones pequeñas el CO produce, dolores de cabeza y provoca pereza, mareos mas adelante perdida del conocimiento, además este gas es poco soluble en agua y no reacciona con ella tampoco reacciona con los alcalisis y ácidos. El principal antídoto en casos de intoxicación con CO es la inhalación de aire puro. También esta indicada una concentración 0,06 % de CO y en aproximada 3 horas causa la muerte. Con una breve inhalación de vapores de una solución de amoniaco cuando hay intoxicación. Desde el punto de vista químico el CO se caracteriza, en tomar parte en reacciones de adición, ( carbonación) y por ser su poder reductor ( altas temperaturas), bajo estas condiciones se combinan con o2, cl2, s y ciertos metales, además reduce muchos oxido metálico a metales de aplicación en la metalurgia. Hidrocarburos (HC): Son los componentes de la gasolina, o sea gasolina no quemada que ingresa al aire. Dado que la emisión de HC en los autos es básicamente gasolina quemada, cuando el vehículo los expulsa es como si pasara gas crudo a la atmósfera. La mayoría de los insecticidas y venenos son hechos principalmente de hidrocarburos y como si fueran poco estos se combinan con otros contaminantes en presencia de luz solar, produciendo lo que se conoce como smoq fotoquímico. Estos compuestos junto con los mencionados afectan los ojos e irritan la nariz en días cálidos como los de Panamá. Es una niebla café observada sobre la ciudad de Panamá en días soleados. El 20% de la contaminación total de los automóviles que provienen del carter del automóvil es en forma de combustión soplado y emanaciones de aceite y esta compuesta en su totalidad de HC, un poco de CO, pequeñas cantidades de NOx, otro 20 % de la contaminación puede ser causada por la evaporación de la gasolina fuera del sistema de combustible en forma de HC y el 60 % restante producto del escape de los vehículos.

Partículas sólidas suspendidas (macro partículas): (aire atmosférico)

Se trata de una mezcla compleja de partículas sólidos aerosoles (partículas liquidas) suspendidas en el aire. Las vemos como polvo, humo y niebla y lleva algunos o todos los demás contaminantes disueltos o adheridos a su superficie. Estas partículas deterioran muchas funciones respiratorias, en particular en quienes padecen problemas crónicos. En 1987 se dio una nueva norma para las partículas pm10 basada en la información de que las partículas de materia de menos de 10 micrómetros de diámetro causan mayores efectos nocivos en la salud puesto que suelen ser inhaladas. El plomo junto a otros metales pesados como el mercurio son muy peligrosos en concentraciones bajas y llega a causar daño cerebral y muerte. Se acumulan en el organismo y lesiona tejidos y órganos interno del cuerpo humano.

Radio nucleidos en el aire:

Entre los químicos tóxicos del aire se encuentran sustancias (asbestos, cloruro de vinilo y benceno) emitidas como contaminates. La ley de aire limpio identifica 189 contaminantes atmosféricos peligrosos en esta categoría,

muchos de los cuales son conocidos carcinógenos en los seres humanos. El radon es un gas radiactivo generado por los procesos naturales del interior de la tierra. Todas las sustancias radiactivas tienen el potencial de dañar a los seres vivos con los que entran en contacto.

Halógenos y derivados en la atmósfera Los clorofluros carbonos (CFC) son hidrocarbonos halogenados, en los que uno o más de los átomos de hidrógeno han sido remplazados por Cl2 , Br2, F2 o I2, son moléculas que no reaccionan, inflamables e inocuas en las que átomos de cloro o Flúor remplazan al hidrógeno. A presión atmosférica (p = normal) son gases.

Usos de los cfcs

Todas estas aplicaciones provocan el efecto pues pasan a la atmósfera, los cuales liberar átomos de cloro, que reacciona dichos átomos con muchas moléculas de ozono (o3). Las moléculas son estables en la troposfera (duran de 60 a 100 años) en la estratosfera la intensa radiación ultravioleta los descompondría y liberaría átomos de cloro. Así: (descomposición fotoquímica) CFC3 + uv Cl + CFCl2 Luego: Cl + O3 ClO + O2 Y dos moléculas de monóxido de cloro reaccionan: ClO + ClO 2 Cl + O2 Así el cloro actúa como catalizador que propicia las reacciones química sin consumirse, como dura mucho tiempo ( de 40 a 100 años), cada átomo de cloro tiene la posibilidad de descomponer hasta 100 000 moléculas de ozono (O3). Los CFCs son nocivos, dado que son agentes de transporte de cloro a la estratosfera, y el daño persiste porque el elemento desaparece con mucha lentitud. Cualquier sustancia que lleve halógeno reactivos a la estratosfera reducen el ozono.

Entre estas sustancias se encuentran compuestos halogenados, como el cloroformo, tetrafluoruro de carbono y el bromuro de metilo. Dado su uso difundido como fumigante del

suelo y pesticida, se estima que el bromo es 40 veces más potente que el cloro.

- sistemas de refrigeración

Acondicionadores de aire y

Bombas térmicas.

- fabricación de espuma plástica

-en la industria electrónica para limpiar

partes de computadoras.

- como agentes presurisante

En las latas de aerosoles.

La contaminación del suelo:

En los 70 fue la contaminación atmosférica, en los 80 fue la contaminación del agua. En la actualidad la contaminación del agua sigue como un problema medio ambiental grave y surge un tercer problema, la contaminación del suelo. La actividad minera durante siglos, el desarrollo industrial, han provocado la acumulación de productos extraños en muchas zonas. Un ejemplo es un suelo donde han existido establecimientos industriales y sobre todo el que se quiere edificar puede estar contaminado.

Procesos de descomposición de residuos orgánicos

El volumen global de residuos orgánicos aumenta, el 56% de la basura domestica la componen residuos orgánicos: vegetales, cáscaras, frutas, restos de comida y residuos del jardín, bolsas plásticas, envases plásticos. A no ser que se recicle en su origen, como compost, acabaran en un vertedero, los que suponen un peligroso riesgo de contaminación; las bacterias y los microorganismos atacan la mezcla de residuos y descomponen la materia orgánica produciendo un líquido (lixiviados) que penetra en el subsuelo. Este lixiviado contiene materia orgánica parcialmente descompuesta, bacterias y subproductos formados durante la descomposición, y puede a su vez estar contaminado con otras sustancias químicas presentes en el vertedero. Si se filtra hasta las aguas subterráneas ocasiona un peligro. La materia orgánica en descomposición también produce metano, un poderoso “gas invernadero”.

Lixiviado Líquido que percola a través de los residuos sólidos, compuesto por el agua proveniente de precipitaciones pluviales, escorrentías, la humedad de la basura y la descomposición de la materia orgánica que arrastra materiales disueltos y suspendidos. Sinónimo de percolado.

Descripción de los procesos de incineración

Se entiende por incineración un proceso técnico controlado que utiliza la descomposición térmica, generalmente por vía de oxidación, para convertir los residuos en materiales menos voluminosos, no tóxicos ni perjudiciales. Tratamiento de las cenizas generadas en los procesos de incineración El tratamiento necesario para cada ceniza es función de sus características químicas y físicas, que vienen determinadas por el tipo de residuos incinerados del que proceden, en general podemos diferenciar entre las cenizas de incineradores de residuos urbanos, que no presentan generalmente caracteres tóxicos, las escorias que son igualmente no toxicas, llegando a reciclarse como base para carreteras, etc.; y las cenizas volantes, que por el contrario son generalmente tóxicas por su alto contenido en materiales y sus metales y su gran superficie especifica, que proporciona un área de contacto muy grande, favoreciendo la lixiviación de los constituyentes peligrosos.

Tratamientos biológicos Los tratamientos biológicos se basan en la degradación de la materia orgánica presente en los residuos peligrosos por la acción de microorganismos. La degradación altera la estructura molecular de los compuestos orgánicos. Los citados microorganismos tienen la capacidad de extraer del medio o degradar por medio de enzimas numerosos compuestos tóxicos y peligrosos, incluso cuando éstos contienen elevadas concentraciones de metales.

Tipos de tratamientos biológicos

Compostaje Fangos activos Lechos bacterianos Filtro verde Depuración por microorganismos genéticos modificados

Compostaje

El compostaje es un proceso que trasforma los residuos de naturaleza orgánica en un producto orgánicos más estable y manipulable, denominado compost. El compost se utiliza generalmente como fertilizante. Este sistema de tratamiento se aplica a residuos peligrosos provenientes de actividades agrícolas y a residuos industriales orgánicos, normalmente en forma de lodos, (fondos de tanques de combustibles, tierras contaminadas por hidrocarburos etc.) Es un proceso aeróbico, por lo que la aireación de la mezcla es muy importante. Ha de hacerse a una temperatura de unos 55

0C, a pH. Neutro. El grado de humedad requerido para la degradación de la materia orgánica ha de ser

del 50%, aproximadamente.

Fangos activos

Consiste en producir una biomasa que, en presencia de oxígeno, descompone la materia orgánica por hidrólisis y oxidación, produciéndose al final del proceso dióxido de carbono, agua y un residuo. El proceso de iniciar mezclando la biomasa previamente preparada con el residuo liquido, con agitación y con aireación suficiente. Después de unas horas, se pasa la mezcla a un clasificador donde se separa el agua ya depurada de la materia sólida, que se recicla para reincorporarla al proceso o se gestiona como residuo. Existen dos variaciones al proceso, una que utiliza oxigeno puro en lugar de aire, y otra que mezcla los microorganismos con carbón activo.

Lechos bacterianos

El funcionamiento consiste en hacer caer el agua residual sobre un lecho poroso de gran superficie especificas, donde se encuentran los microorganismos que realizan la descomposición aeróbica de los residuos.

Filtro verde

Consiste en la aplicación (pulverización, por bombero etc.) De las aguas contaminadas orgánicamente en un lecho de terreno herbáceo o leñoso. La depuración se consigue por la acción conjunta del suelo, microorganismos y plantas, mediante procesos físicos, químicos y biológicos. Se aplica en aguas con carga orgánica con un bajo contenido en metales pesados, como por ejemplo, las provenientes de las industrias papelera vivificadora, etc. Las condiciones que se deben cumplir son:

1. Permeabilidad adecuada. 2. Espesor de la capa filtrante de, al menos, 1m 3. Nivel freático a mas de 1, 5m 4. Debe ser lo más horizontal posible 5. No son recomendables los suelos muy arcillosos o arenosos

Depuración por microorganismos genéticamente modificados Aunque todavía en estado de experimentación, se están empezando a aplicar microorganismos modificados mediante técnicas de ingeniería genética, el uso de agentes mutagénicos o el desarrollo molecular asistido por plasmidos. Se ha comprobado que son efectivos para el tratamiento de residuos peligrosos que tengan una composición uniforme. Algunos microorganismos tienen la capacidad de metabolizar compuestos peligrosos, o por lo menos, pueden metabolizar compuestos relacionados estructuralmente.

Metales pesados en el suelo

Él termino de metal pesado refiere a cualquier elemento químico metálico que tenga una relativa alta densidad y sea toxico o venenoso en concentraciones bajas. Los ejemplos de metales pesados incluyen el mercurio(Hg), cadmio (Cd) el arsénico (As), el cromo (Cr), el talio (Tl), y el plomo (Pb). Los metales pesados son componentes naturales de la corteza de tierra. No pueden ser degradados o ser destruidos. En un grado pequeño se incorporan a nuestro cuerpo vía el alimento, el agua potable y el aire. Los metales pesados son peligrosos porque tienden a bioacumularse. La bioacumulación significa un aumento en la concentración de un producto químico en un organismo biológico en un cierto plazo, comparada a la concentración del producto químico en el ambiente. Se analizan (metabolizando) o se excretan los compuestos acumulan en cosas vivas cualquier momento se toman y se almacenan mas rápidamente que ellos. Los metales pesados pueden entrar un abastecimiento de agua por medio de residuos industriales y de los consumidores, o por la lluvia ácida que agrieta los suelos y pueden legar por estas grietas los metales pesados a las aguas subterráneas o simplemente la lluvia ácida los deposita en corrientes, los lagos, los ríos, etc.

Capacidad de auto depuración y las propiedades del suelo

El suelo es un sistema abierto en el espacio y en el tiempo. Evoluciona transformándose hasta alcanzar el equilibrio con las condiciones ambientales y a partir de ese momento tiende a permanecer estable. El suelo puede considerarse como un sistema depurador porque es capaz de degradar o inmovilizar los contaminantes. El poder de amortiguación de un suelo representa la capacidad que tiene un suelo de inactivar los efectos negativos de los contaminantes. Esta beneficiosa acción se puede ejercer por varios mecanismos:

Neutralización Degradación biótica o abiótica Adsorción Complejización Insolubilización

La capacidad depuradora depende fundamentalmente de determinadas características de los horizontes superficiales:

La actividad microbiológica, que facilita la descomposición e inmovilización de los contaminantes La arcilla y la materia orgánica que mediante reacciones fisicoquímicas adsorben a los contaminates y

permiten su inmovilización o liberación. La capacidad filtrante, que va a regular la facilidad de penetración de los contaminates.

Estas acciones dependerán de determinadas propiedades del suelo que influyen en los mecanismos de auto depuración

Textura. Los suelos de textura arcillosa tienen una alta capacidad de auto depuración Estructura. Los agentes contaminates pueden provocar la destrucción de la estructura, por dispersión, si

contienen altos contenidos de sodio. Porosidad y permeabilidad. Facilitan la circulación de los contaminates en el suelo y pueden eliminar

rápidamente los contaminantes y traspasarlos a los niveles freáticos Capacidad de cambio iónico. Aumenta la capacidad de auto depuración al fijar los contaminates sobre la

superficie de las partículas Salinidad. Los contaminantes pueden aumentar la salinidad y como consecuencia disminuir la estabilidad

del suelo. pH en los contaminantes pueden acidificar el suelo, por vertidos o por oxidación de sulfuros y óxidos

nitrosos, con lo que aumenta la vulnerabilidad del suelo. El ambiente oxidante aumenta el poder auto depurador al facilitar la actividad microbiana. Los gases del suelo ejercen también un importante papel, proporcionado el suficiente oxigeno para la

actividad microbiana.

El suelo como bomba química del tiempo (BQT)

En un concepto que se refiere a una cadena de acontecimientos que resultan de la retrasada y repentina, presencia de efectos perjudiciales causados por la movilización o transformación de compuestos químico almacenados en suelo como respuesta a determinadas alteraciones del ambiente. La BQT depende de tres grandes factores:

Vulnerabilidad del suelo, Entrada de compuestos químicos, Uso del suelo.

El concepto bqt implica una rápida liberación de productos químicos almacenados durante un tiempo; el impacto medioambiental que se produce esta relacionado con la cantidad y tipo de productos químicos liberados. Esta cantidad es proporcional a la de almacenaje. Así, los suelos más peligrosos, en el sentido de bqt, son aquellos con alta capacidad para almacenar productos químicos perjudiciales. Los productos químicos, que provocan los sucesos bqt son las especies más resistentes a la descomposición química como metales pesados y productos orgánicos persistentes. Estos pueden ser retenidos durante un tiempo, pero al final se liberan al ambiente, directamente o a través de sus productos de descomposición que pueden ser todavía mas tóxicos.

La contaminación del suelo se debe a una utilización equivocada de este, de tal forma que lo deje en malas condiciones para atender a las necesidades futuras del hombre en lo que se refiere a la posibilidad de construir sobre los edificios; de cultivar las plantas que han de servir de alimento o de obtener otros productos que el hombre necesita para su vida diaria. De esa mala utilización puede derivarse, además, una peligrosa contaminación toxica de los recursos atmosféricos y del agua, o un olor un sabor o un aspecto desagradable de los mismos.

¿Que es el suelo? :

Es la capa superficial de la corteza terrestre, cuya formación se da a lo largo del tiempo, lentamente y esta determinada por factores físicos químicos y biológicos. -basura

Contaminates de los los suelos se deterioran con la basura, pierden sus características Suelo de calidad se vuelve árido los orgánicos al descomponerse por putrefacción o fermentación produce contaminación. -los fertilizantes que son una cantidad adecuada útiles y necesarios pero en cantidades mayores de las que se necesita, se convierte en contaminates de sales minerales y afecta el desarrollo de lo que se siembre.

-productos químicos: Plaguicidas

Se ha logrado sintetizar un grupo de plaguicidas a base de C, H y Cl a los que se les llama hidrocarburos clorados ejemplo: DDT, altrina, clordano, aldrin, lindano, dieltrina, heptacloro, entre otros.

Detergentes: Los detergentes son sustancias que limpian y nos sirven de mucha ayuda, pero son capaces de contaminar no nada mas el agua si no también el suelo, destruyendo microorganismos.

Materiales de construcción: La extracción de materiales de construcción degrada el suelo. En los lugares en donde se lleva a cabo dicha extracción, se acumula el agua, se almacena basura y es un lugar peligroso porque se producen derrumbes. Las ladrilleras han explotado toda la tierra laborable, que las deja inútiles para la agricultura y el aire también lo contaminan.

DESECHOS ORGANICOS

INORGANICOS

En la elaboración de cemento, se produce una gran cantidad de polvos que son llevados por el viento y depositados en el suelo causando su destrucción

Las aguas de riego: Si las aguas de riego están contaminadas, contienen gérmenes patógenos que causan graves enfermedades. También las aguas de riego contienen muchos minerales en forma de sales que son inadecuados, porque ensalitran el suelo disminuyendo o destruyendo la fertilidad de las plantas.

Pavimentación La pavimentación es el hecho de cubrir el suelo con cualquier material, principalmente materiales derivados del petróleo. Esto ocasiona que se pierda grandes espacios, destruyendo áreas de vegetación.

Materiales radiactivos: (radio nucleicos) Las partículas radioactivas se han propagado por todos lados a consecuencia de que el hombre perfecciona las técnicas para lograr la manipulación atómica. Las explosiones nucleares, las plantas generadoras de energía eléctrica a partir de sustancias radioactivas, los cementerios con basura radioactiva, han penetrado el suelo donde pasa a los vegetales de ahí a los animales y finalmente al hombre.

Radio nucleidos: Son una categoría de materiales radioactivos diferentes del radon. Un radio nucleido en cualquier medida que emite radiación así como el radon, estos materiales pueden causar cáncer en los seres humanos.

BIBLIOGRAGIA

CIENCIAS AMBIENTALES: BERNARD NEBEL

RICHARD WRIGHT ED. PEARSON EDUCACIÓN SEXTA EDICIÓN- MÉXICO

INGENIERIA AMBIENTAL: GLYNN HENRY GARY HEIMKE ED. PRENTICE HALL 2

DAEDICIÓN- MEXICO