colaborativo 1 grupo 401549 12

QUMICA DE LA HIDROSFERAMOMENTO 1 2 - 3CURSO QUMICA AMBIENTAL (Evaluacin y Control de contaminacin)

JOSE ALFREDO ESLAVA_CD. 91.491.423JORGE HUMBERTO PEDRAZA ISAACS_CD.93.363.864 IVN MAURICIO LPEZ MARN_CD. 93.236.258JHON ALEXANDER MARTINEZ _CD. 91.530.880EDWARD ANDRES OLARTE GOMEZ _CD.91.535.665

CURSO: 401549_12

Qca. Amb. MARCELA ANDREA ZAMBRANO BOTHADIRECTORA DE CURSO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA-UNADESCUELA DE CIENCIAS AGRCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTESEPTIEMBRE2014

CONTAMINACION DEL RIO LA PAZ POR DIVERSASACTIVIDADES ECONOMICAS EN EL AREA DE INFLUENCIA

El Ro La Paz, abastece de agua potable a la poblacin de El Carmen; la cual se encuentra ubicada en una zona costera a 23 m.s.n.m, tiene una poblacin de 500.000 habitantes y su desarrollo econmico proviene de la agricultura, la pesca, la industria manufacturera y explotacin minera artesanal; entre las industrias manufactureras, se encuentran dos Empresas de produccin y comercializacin de refrigerantes, entre ellos aires acondicionados.

El ingreso por Per-cpita es de cuatro salarios mnimos legales vigentes, lo cual hace que la poblacin tenga una produccin de residuos constante y el promedio de vehculos por familia (~ 4 habitantes) es de dos.

La fuente hdrica de abastecimiento, presenta niveles de contaminacin por suspensiones acuosas de arenas y arcillas provenientes de la meteorizacin de minerales; as como la contaminacin generada por la solucin de gases y iones en el agua, provenientes de las actividades antropognicas y de procesos naturales, algunos de ellos son el CO2, N2, O2, CH4, H2S, NH3, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cl-, SO43-, SO42-, HCO3-, NO3-, F-, PO43-, NO3-, NH4+, CH3COO-, H3O+, HsO3-.

El agua es tratada en la Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP), donde emplean cloro como mtodo de desinfeccin, cuyo pH es menor a seis, logrando oxidar el CN-, el Hierro (Fe) y el Manganeso (Mn), y remover el olor y la materia orgnica. En el tratamiento del agua, se emplean coagulantes con rangos de pH de cinco a ocho. Los niveles de nitritos, nitratos y fluoruros son de (0.5, 12, y 1.1, respectivamente) y concentracin de 3 ppm de carbono orgnico (Res 2115), para el agua que se dispone en la red de distribucin de agua potable.

Nota: Cuando el pH es superior a seis, el cloro al reaccionar con el agua, genera dos cido como subproductos de desinfeccin (cloro residuos libre), los cuales pueden reaccionar con cido ntrico, dando paso a la formacin de cloraminas.

La vida acutica, ha experimentado un impacto ambiental por el deterioro de corales que contienen carbonato de calcio, causado por niveles de pH inferiores a 4.3

La explotacin minera artesanal, emplea Mercurio (Hg) para la extraccin de Oro (Au) formando una amalgama, la cual al ser sometida a temperaturas superiores de 357 C (temperatura de ebullicin del Hg), separa el Au del Hg el cual pasa a estado gaseoso. La industria minera por ser artesanal, no tiene controles de emisiones ni de vertimientos, los cuales desembocan en el ro La Paz, aguas abajo de la boca toma de la PTAP.

En el municipio de Cab, ubicado a 50 Km de la poblacin del Carmen, se encuentra una mega explotacin minera a cielo abierto, donde emplean sustancias cidas y metales pesado que alteran la corteza terrestre y la calidad del aire, como Plomo (Pb), Arsnico (As), Mercurio (Hg), Cadmio (Cd) y Cloro hexavalente (Cl6+).

Las fuentes de Carbono Orgnico Total (COT) del Ro La Paz, tiene origen sinttico proveniente de detergentes y pesticidas; y origen natural gracias a los cidos hmicos y flbicos los cuales son conocidos como polifenoles que son precursores de subproductos de desinfeccin. La descomposicin de la celulosa en el suelo reacciona con las bacterias del mismo, formando los cidos hmico y flbico.Con el fin de mejorar los cultivos, los agricultores emplean sustancias qumicas como fertilizantes, cuyo contenido incluye Fsforo (P) y Nitrgeno (N); las altas concentraciones de N y P, han generado eutrofizacin en las fuentes de agua cercanas a los cultivos, donde hace dos aos era zona pesquera, debido a la concentracin mayor a 9 ppm de Oxgeno Disuelto que impidi la vida acutica de peces por el exceso de algas en la superficie de la fuente hdrica.

En una zona rural del municipio del Carmen, durante casi siete aos fumigaban los terrenos con Glifosato (plaguicida organofosforado) desde aviones, debido a los cultivos de coca que all se encontraban y que estn prohibidos por disposicin nacional.

Los gases NOx, generados por las emisiones de fuentes mviles (vehculos) de la poblacin de El Carmen, reaccionan en la atmsfera formando el ozono troposfrico. Gracias a los gases emitidos por las fuentes mviles y las fuentes fijas (NOx y SOx, respectivamente), se han presentado reportes de lluvia cida con un valor de 4.3 en la escala de pH.

Las emisiones de fuentes fijas, inciden en la formacin del smog fotoqumico el cual no ha sido controlado en la poblacin debido a la ausencia de normatividad, pero si se tienen reportes de toxicidad en plantas por parte del Nitrato de Peroxiacetilo (PAN).

La ausencia de una PTAR en el municipio del Carmen, permite que las aguas lluvias, de alcantarillado domstico e industrial, sean vertidas a las aguas del ro. La normatividad ambiental exige a las industrias un manejo de sus aguas residuales previo al vertimiento, hasta lograr un mnimo tolerable de material contaminante.

SITUACIN DE LOS PROBLEMAS IDENTIFICADOS

El ro la paz es la principal fuente hdrica del municipio del Carmen, el cual se est viendo afectado por diferentes actividades antropognicas. Este ro, adems de ser su principal fuente hdrica tambin es una fuente de ingreso econmico para la poblacin.

Las principales fuentes de contaminacin de este ro son: la minera, la agricultura y la industria manufacturera, as como los residuos lquidos generados por los 500.000 habitantes del municipio del Carmen, que van a la red de alcantarillado y desde all pasan sin ser tratadas a la corriente del ro La Paz.

El problema radica en que no existe una PTAR en el municipio que se encargue de realizar el proceso depurativo de estas aguas residuales domsticas, esto sumado a otras actividades antropognicas sin control de emisiones y vertimientos, las cuales generan una alta carga contaminante que va a desembocar en las aguas del ro, generando daos irremediables en su vida acutica. La poblacin se ve directamente afectada por la contaminacin del ro, no solo por ser una de sus fuentes de ingreso, sino tambin por ser su principal fuente hdrica.

ACTORES IDENTIFICADOS EN LA PROBLEMATICA

Grafica N 1 Identificacin del problemaFuente: Los autores.

Como se puede observar en la grfica, el municipio del Carmen est sometido a diversas presiones de origen antrpico que afectan sensiblemente la calidad de las aguas de su nica fuente hdrica, que es el ro La Paz.

PROBLEMA 1. POBLACION

MOMENTO 1. PLANIFICACIN DEL PROBLEMA

POBLACIN: El municipio posee un alto nmero de habitantes que generan un impacto considerable sobre la naturaleza, dado que esta concentracin poblacional demanda altos niveles de energa y recursos naturales, gran consumo de materia prima para sus actividades cotidianas, produce aguas servidas en alcantarillado, genera permanentemente residuos slidos, hace una utilizacin descontrolada de detergentes, desinfectantes e insecticidas, emisiones industriales, y exige una ampliacin de fronteras agrcolas, pecuarias y de zonas de expansin del casco urbano.

Dentro de los indicadores de las aguas residuales domesticas que estn siendo descargadas al Rio la Paz encontramos los siguientes valores:

ParmetroResultado

Slidos en suspensin (mg/l)350 - 3300

DBO5 (mg/l)480 1500

DQO (mg/l)1200 4500

Nitrgeno (mg N/l)60 - 160

Fsforos (mg P/l)20 - 65

Grasas (mg/l)60 120

Coliformes Totales (ufc/100 ml)106 - 107

MOMENTO 2. DISEO Y CONSTRUCCIN

Causas:

1. Falta de alcantarillado en zonas rivereas.2. Falta de cultura ambiental por parte de la poblacin.3. Uso irracional de los recursos naturales no renovables.4. Uso desmedido de agentes qumicos en procesos de limpieza domstica.5. Asentamientos humanos con deficiencia en las condiciones mnimas de saneamiento bsico, (agua potable, alcantarillado y gestin de residuos slidos).6. Basureros a cielo abierto cerca de las fuentes hdricas. (potencial infiltracin).7. Falta de pozos spticos y otros mtodos de tratamiento de aguas servidas generadas por la industria. Inexistencia de una PTARD, planta de tratamiento de aguas residuales de origen domstico, para depurar las aguas de alcantarillado de los 500.000 habitantes del municipio del Carmen.

Posibles Soluciones:

1. Disear programas de formacin orientada a la enseanza del funcionamiento de los ambientes naturales para que los seres humanos puedan adaptarse a ellos sin daar a la naturaleza.2. Vincular la educacin ambiental en programas educativos de las escuelas, colegios y universidades.3. Fomentar el uso de productos biodegradables en las labores domsticas.4. Realizar con la comunidad campaas ecolgicas para promover la conservacin del medio ambiente.5. Implementar con la comunidad un programa de gestin y reciclado de los residuos slidos generados.6. Establecer conductos diferenciales para las aguas lluvias y las aguas servidas domesticas de alcantarillado y disear para estas ltimas, una PTAR que realice la labor depurativa hasta lograr el mnimo aceptable de contaminantes en el efluente, previo su vertimiento a las aguas del ro La Paz. Es una propuesta del grupo colaborativo, que consideramos de gran importancia y beneficio socio ambiental para el municipio del Carmen.

MOMENTO 3. ANALISIS Y DISCUSIN

Con el objetivo de establecer acciones fisicoqumicas encaminadas al tratamiento de las aguas residuales domesticas que estn siendo descargadas al Rio la Paz encontramos los siguientes tratamientos:Planta de Tratamiento Biolgico (PTB): Tiene como objetivo depurar las aguas residuales domesticas a travs de tratamientos biolgicos, por acciones naturales, empleando bacterias, algas en suspensin y vegetacin, tiene similitud con lagunas de estabilizacin facultativa.

El proceso consiste en mezclar el agua residual con microrganismos que digieren la materia orgnica contenida en el agua residual, el oxgeno utilizado es producido por las algas que a travs de la fotosntesis y por difusin atmosfrica sobre la superficie de la planta de tratamiento.

Esta planta cuenta con una laguna de estabilizacin, la cual es un cuerpo artificial dividido en tres secciones, balsa de digestin, balsa de sedimentacin, y balsa de pulimento, destacndose su profundidad varia de 90 a 80 centmetros a su paso.

Esta planta se compone de las siguientes estructuras:

Tanque Colector Eyector: Tiene dos entradas de afluente y un efluente, cuenta con dos bombas sumergidas de dos hp (caballos) de fuerza, las cuales trabajan alternadas.

Este tanque tiene la funcin de homogenizar las aguas residuales domsticas y almacenar el suministro al bioreactor para que este pueda cumplir sus ciclos.

Filtro de solidos pesado: Consta de una tubera externa y otra de tubera interna con menor dimetro, con perforaciones de aproximadamente un cm de dimetro. Tiene como funcin retener objetos y partculas de gran tamao que puedan afectar el funcionamiento de las bombas o tuberas.

El Bioreactor: Este sistema cuenta con eje vertical en acero compuesto por tres aspas que giran un motor y sirve para agitar el agua residual que proviene del tanque colector eyector, su tiempo de retencin es de 30 minutos como mnimo.

Antes de que se inicie la agitacin se le debe agregar una cantidad definido de microorganismos, mediante un mecanismo de control que regule esta cantidad.

A travs de la agitacin que se realiza en el Bioreactor, se genera un mezcla homognea del sustrato contenido en las aguas residuales domesticas (carga orgnica e inorgnica) y los microorganismos se aclimatasen y acondicionen al medio y as se da comienzo a la etapa del retardo (etapa de crecimiento de los microorganismos). La turbulencia producida permite la entrada del aire y aumenta el crecimiento de la poblacin bacteriana.

Balsa de Digestin: Primera etapa del proceso de tratamiento y depuracin del agua residual mediante la degradacin biolgica de la materia orgnica e inorgnica.

La mezcla de microorganismos-sustrato provenientes del Bioreactor, genera el crecimiento microbiano y a la degradacin aerbica de la materia orgnica produciendo dixido de carbono CO2 y nutrientes (nitrgeno y fosforo), elementos que son aprovechados por las algas para producir ms oxgeno.

Balsa de Sedimentacin: Es la etapa intermedia en la planta, es la que almacena mayor volumen y mayor el tiempo de retencin.

En la superficie de la laguna se sigue produciendo degradacin aerbica del sustrato, pero en el fondo debido a la acumulacin se solidos sedimentables se empieza a producir degradacin ipo anaerbica.

La degradacin anaerbica produce slidos en suspensin, gases (CO2, H2S, CH4, entre otros) que sirven como sustrato de las bacterias intermedias (aerobias y anaerobias) y las bacterias de la superficie produciendo una simbiosis en el medio.

Balsa de Pulimento: Esta es la ltima etapa antes de que el efluente sea vertido al Rio La Paz. Cuenta con un medio filtrante hecho en grava de ro y piedra ubicado en esclusas, vegetacin acutica, buchn o jacino de agua es una planta que aumenta la capacidad de tratamiento biolgico y elimina las algas en el efluente de la laguna.

MOMENTO 4: EVALUACIN

Fomentar el uso de detergentes, desinfectantes biodegradables en las labores de lavado de ropa, lavado de losa y limpieza en general.

El proceso de eutrofizacin resulta de la utilizacin de fosfatos y nitratos de los detergentes hechos a base de fosfatos, que son arrastrados o arrojados a los ros y lagos son un problema muy grave para las aguas estancadas cerca de los centros urbanos o agrcolas. Durante las pocas clidas la sobrecarga de estos productos qumicos, que sirven de nutrientes, generan el crecimiento acelerado de vegetales como algas , cianobacterias, lirios acuticos y lenteja de agua, las cuales al morir y ser descompuestas por las bacterias aerbicas provocan el agotamiento del oxgeno disuelto en la capa superficial de agua y causan la muerte de los diferentes tipos de organismos acuticos que consumen oxgeno, en las aguas de los lagos y ros. Lago eutrfico es aquel de poca profundidad y poco contenido de oxgeno disuelto pero rico en materias nutritivas y materia orgnica.

Algunos de los cambios que ocurren con la eutrofizacin:

Cambios biolgicos Aumenta considerablemente el fitoplancton. Las algas se desarrollan espectacularmente mientras que las de otros tipos desaparecen. Aumenta la actividad bacteriana. Los animales acuticos enferman y mueren. Cambios fsicos Los restos de plantas y animales muertos se acumulan en los fondos, frenando la circulacin del agua. El agua se torna parda y maloliente. Cambia de color: rojo, verde, amarillo o pardo. Cambios qumicos El oxgeno disuelto baja de alrededor de 9 mg/l a 4 mg/l lo cual afecta negativamente y de inmediato a los organismos. Cuando el nivel baja a 2 mg/l todos los animales han muerto. Hay una significativa elevacin de la DBO. La concentracin de compuestos nitrogenados, fosfatados se incrementa, as como la de otros elementos qumicos.

PROBLEMA 2. AGRICULTURA


AGRICULTURA: La actividad agrcola utiliza grandes volmenes de agua y vierte sus residuos a las fuentes y canales, cargada con fertilizantes ricos en Nitrgeno (N), Fosforo (P), Potasio (K), contribuyendo a la eutrofizacin de las aguas y a reducir el nivel de oxgeno disuelto de las mismas; esto minimiza la posibilidad de mantener una buena calidad de vida para los organismos acuticos. La agricultura en suelo limpio contribuye a la perdida edfica por escorrenta. Todo esto sin contar con la potencial infiltracin de estos elementos hacia las aguas subterrneas.


Causas:

1. Uso de fertilizantes, insecticidas, herbicidas y fungicidas.2. Emisin de gases que contribuyen al efecto invernadero y a generar lluvia acida.3. Captacin de agua para sistemas de riego.4. Aguas residuales procedentes de galpones y establos.5. Aguas servidas por escorrenta e infiltracin.6. La produccin agropecuaria tiene unos profundos efectos en el medio ambiente en conjunto. Son la principal fuente de contaminacin del agua por nitratos, fosfatos y plaguicidas.Sedimentacin del ro por material arrastrado de los suelos.

Posibles soluciones:

1. Educacin de las comunidades en los efectos contaminantes del uso de fertilizantes y productos qumicos sobre la calidad del agua y de los alimentos.2. Cobro de impuestos medioambientales al uso de fertilizantes en el campo. Fomentar la utilizacin de controles biolgicos.3. Implementar sistemas de riesgo a partir del lavado de establos y galpones. Uso de insumos biodegradables.4. Captacin de aguas lluvias para sistemas de riego.Obligatoriedad de aplicacin de BPA, buenas prcticas de agricultura, en la labranza productiva.


Debemos analizar la constitucin qumica de los pesticidas, en especial los pesticidas organoclorados que son compuestos orgnicos, habitualmente con anillos en sus molculas y con tomos de cloro como sustituyentes. El conocido como el DDT (Diclorodifenilcloroetano).

Estos pesticidas pueden tener un tipo de tratamiento como sistemas biolgicos para las fincas que se ubican en la Cuenca del Rio la Paz, con el objetivo de tratar vertidos agrcolas como herbicidas, pesticidas y organoclorados.

La tcnica se basa en la optimizacin y/o estimulacin de la capacidad degradativa de losmicroorganismos autctonos. La inmovilizacin de estas cepas en soportes cermicos incrementa labiotransformacin de los compuestos txicos y persistentes, y facilita la aplicacin de esta tecnologa.

La descontaminacin de aguas se lleva a cabo en un bioreactor en el que la biomasa se inmoviliza en un soporte cermico contenida dentro de un recipiente escalable y adaptable al volumen de agua a descontaminar.

La utilizacin de clulas viables adsorbidas o unidas covalentemente sobre soportes slidos presenta importantes ventajas para el diseo de biorreactores industriales frente a los sistemas de contacto tradicionales: mayor relacin superficie/volumen, baja prdida de carga y mayor difusin del oxgeno.

Son muchas las ventajas que supone utilizar estas nuevas tecnologas frente a las convencionales por tratamientos fsicos y qumicos. Tcnicamente hablando, la base de la degradacin la constituye la biomasa inmovilizada, formada porclulas autctonas y no patgenas. No se utilizan compuestos qumicos contaminantesni grandes cantidades de energa para movimientos de tierras ni aireaciones. Puede adaptarse a los niveles de concentracin del residuo.El gran nmero de microorganismos de los que se puede disponer, permite eltratamiento de diferentes contaminantes. Las ventajas econmicas son evidentes, a las que hay que sumar las ventajas medioambientales, ya que al eliminar los residuosno se generan otros compuestos contaminantes.

Supervisin tcnica: Los canales de riego y las acequias presentes en los predios rurales destinados a las actividades agrcolas, -identificadas dentro del rea de drenaje de la cuenca del ro La Paz-, deben estar debidamente ubicadas, georreferenciados, concesionadas y reglamentadas, de manera que permitan llevar un plan de seguimiento, control y monitoreo, que reflejen a nivel fisicoqumico las alteraciones que sufra y genere una modelacin sobre su comportamiento natural para identificar los niveles de impacto.

Reconocimiento de la fisiografa de los terrenos de la cuenca del Ro la Paz: Identificar y conocer el potencial de escorrenta y lixiviacin basado en la inclinacin y topografa de los terrenos destinados a cultivos agrcolas, estableciendo una clasificacin de los suelos y su respectiva reas de drenaje. Programar el uso del suelo a fin de aprovechar al mximo sus potencialidades, hacer trazados sobre curvas de nivel y disear el tipo de riego que ms se ajuste a la topografa del terreno. De esta manera se evita que los fertilizantes qumicos y orgnicos lleguen a las aguas del ro, al igual que pueden hacerlo los herbicidas aplicados.

Replanteo y reubicacin de las reas de almacenamiento de los agroqumicos: No se deben establecer los sitios de almacenamiento de agroqumicos en las partes bajas o cercanas a fuentes hdricas y tributarias del Rio la Paz, evitando de esta manera posibles vertimientos o derrames sobre cuerpos hdricos y contrarrestando posibles impactos ambientales sobre el recurso hdrico. Ajustarse a los parmetros de las BPA en este sentido, y no realizar lavado de envases o equipos de fumigacin en los canales de riego o directamente en la orilla del ro.

Clasificar los riesgos de contaminacin a las fuentes hdricas: Determinar y clasificar los riesgos de contaminacin a las fuentes de agua, incluyendo las posibles entradas por escorrenta, infiltracin, roci en spray, niveles probables de la tabla de agua, calidad, cantidad y posibles efectos fuera del sitio.

Medidas de saneamiento bsico: Se debe realizar el sellado de las fuentes abiertas de agua con la construccin de cajas sanitarias, evitando as la entrada de material e influentes por escorrenta. Adems no se debe lavar bombas de fumigacin en las fuentes de agua, ser necesario construir pozos spticos y filtros de arena con piedra, para tamizar el agua residual proveniente del lavado de las bombas lo ms lejos posible de las fuentes de agua. Realizar el triple lavado de envases y la perforacin obligada de los mismos.

Educacin de las comunidades en los efectos contaminantes del uso de fertilizantes y productos qumicos sobre la calidad del agua y de los alimentos.La educacin al respecto en las comunidades rurales debe ser prioritaria y en todos los niveles educativos, desde el preescolar hasta los ltimos aos del bachillerato. Aprovechar la posibilidad que brindan los colegios y escuelas tcnicas as como el SENA, para lograr un nivel de conciencia ambiental entre todas las familias campesinas. Reconocer la necesidad de tener en la vivienda el mnimo de saneamiento bsico y el respeto que se debe tener por las corrientes y nacimientos de agua que garantizan el sustento y posibilitan la vida.

Cobro de impuestos medioambientales al uso de fertilizantes en el campo.El uso de fertilizantes qumicos debe ser ms restringido y castigar su uso, mediante tasas impositivas para desestimular su aplicacin. Fomentar en cambio el uso de abonos orgnicos, preparados en la misma finca o adquiridos a bajo costo en el mercado.

Implementar sistemas de riesgo a partir del lavado de establos y galpones.Utilizar productos biodegradables en el aseo de equipos e instalaciones, ya sean estas para explotacin avcola, porccola, bovina de vocacin lechera, etc., y aprovechar esta aguas servidas y con alguna carga orgnica proveniente de las heces de las especies confinadas, para el sistema de riego de los cultivos ya que constituyen un buen fertilizante para las plantas.

Captacin de aguas lluvias para sistemas de riego.Para disminuir en lo posible la intervencin sobre el agua del ro La Paz, se propone la captacin y almacenamiento de agua proveniente de la lluvia, para utilizarla en el sistema de riego de la explotacin agropecuaria. Es un agua limpia, pues el ciclo biogeoqumico del agua garantiza su inocuidad. Dado el cambio climtico y el calentamiento global, siempre es indicado contar con una reserva hdrica de respaldo para el proyecto productivo agrcola o pecuario.

Implementacin de alternativas de produccin y cultivos sustentables: implementar un sistema de produccin que evite o excluye ampliamente el uso de fertilizantes, plaguicidas, reguladores de crecimiento y aditivos compuestos sintticamente. Adems, se debe implementar la rotacin de cultivos, cero labranza, utilizacin de estircol de animales, abonos verdes, minerales naturales y aspectos de control biolgico de plagas para mantener la productividad, la estructura del suelo y evitar que las aguas de percolacin de los cultivos arrastren los nitratos y fosfatos a las aguas del rio La Paz, ya que estas estn contribuyendo a la eutrofizacin de esta fuente hdrica.

Cuando se presenten acuferos contaminados por plaguicidas: Entre todas las soluciones tcnicas para eliminar los plaguicidas de las aguas subterrneas, estn la captacin y tratamiento de las aguas subterrneas, en especial aquellas con mayor contaminacin, las ms prximas al foco de contaminacin y con concentraciones ms altas, lo que constituye la solucin ms econmica y adecuada para depurar las aguas contaminadas y devolverlas al acufero. El tratamiento clsico de floculacin-decantacin y filtracin del agua contaminada es ineficaz para el conjunto de plaguicidas, a excepcin del DDT, que se elimina parcialmente. Tambin la filtracin lenta tiene un efecto limitado sobre algunos productos.

La eleccin de un mtodo concreto de tratamiento de aguas contaminadas precisa en primer lugar determinar los plaguicidas presentes y conocer la localizacin y variabilidad espacial y temporal de la contaminacin.

En general existen diversas alternativas para el tratamiento de acuferos contaminados:

1. Bombeo y tratamiento fsico (filtracin fsica y oxigenacin) 2. Filtracin a travs de carbn activo 3. Clausura de pozos de suministro de agua potable. 4. Perforaciones ms profundas por debajo del nivel acufero contaminado 5. Suplir temporalmente el abastecimiento mediante otras fuentes no contaminadas, o suministrar agua embotellada para la bebida y agua no contaminada para el ganado.

Los tratamientos para la eliminacin de plaguicidas de aguas de abastecimiento: se basan en las tcnicas de destruccin de las molculas y de retencin fsica. Entre ellos cabe destacar:

Accin del cloro, dixido de cloro y del permanganato potsico: el cloro y los perxidos no actan sobre los insecticidas clorados. El permanganato ataca parcialmente a algunos (como el lindano). Por el contrario, los herbicidas orgnicos se degradan fcilmente con el cloro, el dixido de cloro y el permanganato. Estos oxidantes no son suficientemente eficaces frente al conjunto de plaguicidas presentes en las aguas superficiales y subterrneas.

Accin del ozono: Algunos plaguicidas son poco sensibles al ozono (Dieldrin y HCH o BHC entre otros); los organoclorados, como el Aldrin, se destruyen con dosis de 1 a 3 gh3, si su contenido corresponde al que generalmente se encuentra en las aguas de superficie.

Accin del carbn activo: El procedimiento ms efectivo de eliminacin de plaguicidas consiste en el empleo de carbn activo. Tanto si se utiliza en forma de polvo, como en grano. Ni el pH ni la temperatura, parecen afectar de forma marcada al grado de eliminacin.

Con carbn activo en polvo, utilizado en una dosis mxima de 20 g/m3, se eliminan los sabores producidos por la mayora de los plaguicidas normales. Con algunos productos (DDT), se obtiene ya una buena reduccin con una dosis de 5 g/m3, y en el caso del Aldrin y el Dieldrin, se obtiene una reduccin del 99% con una dosis de 10 g/m3.

Con carbn activo en arano, se llegan a reducir los plaguicidas hasta un contenido de trazas. Las experiencias en este campo vienen constatando que el mtodo ms utilizado y con mejores resultados es el lavado del acufero y el filtrado con carbn activo.

MOMENTO 4. EVALUACIN

A partir de analizar cules son las posibles causas de contaminacin al Rio la Paz por el desarrollo de la agricultura de su cuenca aferente, podemos determinar que se debe por el uso masivo e inadecuado de plaguicidas en la zona.

Para evaluar el grado de contaminacin que se genera en la agricultura hacia el Rio La Paz debemos evaluar cul es el principal medio de transporte de los plaguicidas hacia este importante cuerpo hdrico. Los plaguicidas liberados pueden moverse hacia distintosmediosde acuerdo a las condiciones climticas, caractersticas qumicas y fsicas del plaguicida y de los receptores ambientales. Su persistencia quedara determinada por sus propiedades intrnsecas como por factores ambientales y de las propiedades de los compartimentos ambientales en el cual est depositado.

Por difusin: Es el movimiento de molculas debido a un gradiente de concentracin. Este movimiento es al azar pero trae como consecuencia el flujo de materiales desde las zonas ms concentradas a las menos concentradas.

Lixiviacin: Es el parmetro ms importante de evaluacin del movimiento de una sustancia en el suelo. Est ligado a la dinmica del agua, a la estructura del suelo y a factores propios del plaguicida. Los compuestos aplicados al suelo tienden a desplazarse con el agua y lixiviar a travs del perfil, alcanzando las capas ms profundas y el acufero, que en consecuencia resulta contaminado.

Evaporacin: La tasa de prdida de un plaguicida por volatilizacin depende de su presin de vapor, de la temperatura, de su volatilidad intrnseca y de la velocidad de difusin hacia la superficie de evaporacin.

Dentro de los aspectos fisicoqumicos que influyen en la direccin y transporte de los plaguicidas encontramos los siguientes:

Volatilizacin: La volatilidad representa la tendencia del plaguicida a pasar a la fase gaseosa. Todas las sustancias orgnicas son voltiles en algn grado dependiendo de su presin de vapor, del estado fsico en que se encuentren y de la temperatura ambiente. La volatilidad se mide a partir de la constante de Henry que depende de la presin de vapor en estado lquido y de la solubilidad en agua.

Presin de vapor: Es una medida de volatilidad de una sustancia qumica (plaguicida) en estado puro y es un determinante importante de la velocidad de volatilizacin al aire desde suelos o cuerpos de agua superficiales contaminados. La presin de vapor vara; se incrementa la presin cuando se incrementa la temperatura y disminuye cuando disminuye la temperatura. Un plaguicida con presin de vapor mayor a 10.6 mm Hg puede fcilmente volatilizarse y tiende a alejarse del lugar donde se aplic.

Persistencia: Se define como la capacidad de cualquier plaguicida para retener sus caractersticas fsicas, qumicas y funcionales en el medio en el cual es transportado o distribuido, durante un perodo limitado despus de su emisin. Los plaguicidas que persisten ms tiempo en el ambiente, tienen mayor probabilidad de interactuar con los diversos elementos que conforman los ecosistemas.

Solubilidad en el agua: La solubilidad en agua de un plaguicida es una medida que determina la mxima concentracin de un plaguicida a disolverse en un litro de agua y por lo general tiene un rango de 1 a 100,000 mg/L.

Los plaguicidas muy solubles en agua se adsorben con baja afinidad a los suelos y por lo tanto, son fcilmente transportados del lugar de la aplicacin por una fuerte lluvia, riego o escurrimiento, hasta los cuerpos de agua superficial y/o subterrnea.

PlaguicidaAgua y suelo

Baja solubilidadEl plaguicida puede tener afinidad por el suelo y acumularse en este. El plaguicida puede sedimentarse en el suelo en la base de los acuferos.

Alta solubilidadEl plaguicida puede tener afinidad por el agua Y puede solubilizarse.El plaguicida se puede transportar a bolsas acuferas.Puede facilitarse la biodegradacin

Coeficiente de Adsorcin de carbono orgnico: A este valor tambin se le conoce como Coeficiente de adsorcin suelo/agua o el Coeficiente de adsorcin. Koc = KD x 100/ %oc %oc es el porcentaje de carbono orgnico en el suelo = % materia orgnica/ 1.72. Un Koc elevado indica que el plaguicida orgnico se fija con firmeza en la materia orgnica del suelo, por lo que poca cantidad del compuesto se mueve a las aguas superficiales o a los acuferos.

Dentro de la evaluacin que se est realizando es importante realizar muestreo en campo y en laboratorio que nos permita conocer las condiciones ambientales del rea aferente de la Cuenca del Rio la Paz, a fin de identificar de forma ms precisa el transporte y comportamiento de los plaguicidas en este tipo de ambiente y en su ciclo de vida. Lo anterior nos proporcionara la informacin necesaria para prevenir el desarrollo de resistencia de las plagas, la intoxicacin de animales y plantas de la zona del rio y evitar as la bio acumulacin a lo largo de cadenas trficas y la contaminacin del Rio la Paz.

El otro problema que genera la agricultura es el uso excesivo de fertilizantes, ricos en fsforo (P) y Nitrgeno (N), elementos que al ser arrastrados por las aguas generan eutrofizacin, afectando la actividad pesquera. Para el tratamiento de estas aguas se propone un sistema basado en la eliminacin de estos elementos:

1. Eliminacin del Fsforo (P):

Esta eliminacin se puede implementar en el tratamiento de las aguas residuales, con condicione de buena velocidad de aireacin, alto contenido de y niveles de Ph altos los cales favorecen la ocurrencia de reacciones como la siguiente:

Esta reaccin depende fuertemente del in Hidrgeno y un aumento en su concentracin desplaza el equilibrio hacia la izquierda. As y bajo condiciones anaerobias el calcio (Ca) retorna ms fcilmente a la solucin, debido a los altos niveles de .

Otra forma de eliminacin del fsforo (P) es con la cal , la cual tiene como ventajas su bajo costo y la facilidad de regeneracin. La reaccin que me representa este proceso es la siguiente:

Tambin puede removerse el fosfato, con algunos productos como la almina previamente activada , se han logrado con este mtodo tasas de remocin o de eliminacin de hasta un 99% de ortofosfato.

2. Eliminacin del Nitrgeno (N):Existen varios procesos para eliminar este elemento los ms comunes son los siguientes:

A. Arrastre de amoniaco por aire:El ion amonio es el producto inicial de la biodegradacin del residuo nitrogenado. Este se remueve subiendo el PH alrededor de 11 con cal y desprendiendo el gas amoniaco del agua con aire en una torre de arrastre.

B. Intercambio de ion amonio:La clinoptilolita Na6(Si30Al6)O7220H2O, elimina selectivamente el in amonio por intercambio inico:

C. Nitrificacin-Desnitrificacin:Este enfoque involucra la conversin de Nitrgeno (N) a nitrato por bacterias bajo condiciones anaerobias.

D. Por accin de Nitrosomonas:

I. Por accin de Nitrobacter:

II. Por bacterias desnitrificantes:

PROBLEMA 3. PESCA


PESCA: La pesca de subsistencia es considerada de bajo impacto, pues es realizada por pobladores rivereos para autoconsumo y la venta de algunos excedentes; por otro lado, la pesca industrial si afecta notoriamente la biodiversidad, ya que esta prctica de pescar no respeta el ciclo de crecimiento de los peces.. El uso de materiales como la dinamita, el barbasco y otros similares, aunque est prohibido es comn y la utilizacin de barreras y redes de arrastre de mnimo ojo de malla, afecta la composicin natural de los fondos del rio y por ende su diversidad biolgica.


Causas:1. Explotacin excesiva de especies acuticas del ro, afectando su hbitat y matando involuntariamente especies no objetivo. Se utilizan redes de arrastre y algunas redes con ojo de malla reducido.2. Derrame de combustible y aceites por reparaciones o fugas de los motores y equipos de pesca.3. Uso de dinamita, descontrolada utilizacin de barbasco y otros similares, en pocas de verano. 4. Lavado de bodegas de barcos pesqueros

Posibles soluciones:1. Limitar los equipos, establecer tablas de talla y periodos de veda para algunas especies de alta susceptibilidad. prohibir la rastra, especificar el tamao mnimo del ojo de malla en la red.2. Establecer ciertas reas (reservas permanentes, clausuras peridicas)3. Sistemas para limitar la participacin (licencias, exclusividad de acceso).4. Prohibir ciertas prcticas y controlar su acatamiento. (uso de explosivos, de barbasco, redes rastreras).5. Considerar las prcticas sustentables de la pesca tradicional e incorporarlas, en cuanto sea posible, a los sistemas modernos de manejo de la pesca.


Limitar los equipos (prohibir la rastra, especificar el tamao mnimo de ojo de malla en la red).

Limitando los equipos y controlando el tamao de las redes podemos lograr que solo se capturen peces de buen tamao, dejando que los peces pequeos continen su crecimiento, logren su adecuado desarrollo hasta la reproduccin. Algunas artes y tecnologas utilizadas en la pesca, capturan todo tipo de animales, sin discriminar especie, talla o sexo, generando desequilibrios al interior del ecosistema hdrico. Al reglamentar el uso de estos implementos se evita que los individuos que no cumplan los estndares mnimos exigidos en el mercado, mueran en la redes y sean desechados directamente en el ro, agravando el problema de contaminacin; adems se puede sumar el peligro de extincin de algunas especies nativas del ro.

Establecer ciertas reas (reservas permanentes, clausuras peridicas)En estos municipios con reas costeras como El Carmen, es importante mantener una veda para las actividades de pesca y captura sobre la zona de manglar y sobre algunas cinagas que cumplen una labor de guardera para gran parte de las especies, pues es en ellas donde presentan las primeras fases de desarrollo.

Con el establecimiento de zonas de reserva se puede proteger a especies que estn en va de extincin, mientras se delimitan reas que facilitan y potencializan su reproduccin, contribuyendo a un equilibrio sano y a la recuperacin del ecosistema; tambin en tiempos de fuerte verano y reduccin del caudal del rio se debe prohibir la salida de lanchas y barcos pesqueros, por la contaminacin que generan estos en el bajo caudal (Material en suspensin, lubricantes y combustibles de origen fsil), y la difcil recuperacin del ro.

Sistemas para limitar la participacin (licencias, exclusividad de acceso).La autoridad ambiental ejerce un control estricto con el otorgamiento de los permisos de pesca o de las licencias ambientales cuando la intervencin as lo amerita, debido a que se debe cumplir unos requisitos mnimos para poder realizar la labor de pesca ya sea con barco, lancha o canoa motorizada, garantizando que el impacto se reduzca en un buen porcentaje gracias a este tipo de regulacin. La pesca artesanal de subsistencia, si bien es menos controlada, requiere ajustarse a la normatividad vigente cuando hace uso de trasmallos, aditamentos y redes de ojo de malla estrecho.

Prohibir ciertas prcticas (uso de explosivos, redes rastreras).Al prohibir el uso de explosivos en la actividad de pesca, se garantiza que la especie capturada sea solo la deseada, sin afectar otro tipo de especie que comparta el mismo ecosistema. Las redes de arrastre y otros equipos de intervencin deben estar contemplados en la normatividad. Por otro lado, la utilizacin de barbasco y otras sustancias similares, afectan por igual a toda la fauna del ro y generan un desequilibrio en su interior.

Considerar las prcticas sustentables de la pesca tradicional e incorporarlas, en cuanto sea posible, a los sistemas modernos de manejo de la pesca.

Con la incursin de nuevas alternativas de manejo sustentable de la pesca, permitimos un adecuado equilibrio entre la pesca y la recuperacin de la especie, mediante estudios de poblacin de especies de peces se puede evidenciar que tan afectada esta la especie o si hay sobrepoblacin o algn factor externo que afectando el ecosistema en particular.

La sabidura popular debe ser escuchada y aprovechar los pre-saberes de quienes han desarrollado faenas de pesca durante toda su vida, adoptando aquellas tcnicas que garantizan la sostenibilidad del recurso, rechazando algunas actividades que lo impactan negativamente y complementndolo con la nueva metodologa que se ajusta a la normatividad vigente.


La degradacin de hidrocarburos por oxidacin microbiana es un proceso ambiental importante porque es la forma primaria por la que se eliminan los desechos del petrleo y combustibles presentes en ella agua y del suelo provenientes de los barcos lachas en la actividad pesquera. Las bacterias capaces de degradar hidrocarburos incluyen Micrococcus, Pseudomonas, Mycobacterium y Nocardia.

El paso inicial ms comn en la oxidacin microbiana de alcanos involucra la conversin de un grupo terminal CH3 a un grupo CO2H. Despus de la formacin de un cido carboxlico del alcano, la oxidacin posterior ocurre normalmente por B-oxidacin:

CH3CH2CH2CH2CO2H+3O2 CH3CH2CO2H + 2CO2 + 2H2O

En la B-oxidacin est involucrado un complicado ciclo de varias etapas. El residuo al final de cada ciclo es un cido orgnico con dos tomos menos de carbono que precursor al inicio del ciclo.

Los Hidrocarburos varan significativamente en su biodegradabilidad y los microorganismos muestran una fuerte preferencia por los hidrocarburos de cadena lineal, una razn importante para esta preferencia es que inhibe la oxidacin en el sitio donde se ramifica la cadena, la presencia de un carbono cuaternario inhibe particularmente la degradacin del alcano.

La biodegradacin del petrleo es esencial para la eliminacin de los vertidos provocados accidentalmente por pesqueros artesanales, estos hidrocarburos son degradados por bacterias marinas y hongos filamentosos, en algunos casos la velocidad o rapidez est limitada por el nitrato y el fosfato.

PROBLEMA 4. MINERIA


MINERIA: La actividad artesanal minera de explotacin de oro en inmediaciones del municipio de El Carmen no ha sido debidamente controlada en emisiones ni vertimientos que llegan directamente a las aguas del ro la Paz, aunque afortunadamente lo hacen aguas abajo de la bocatoma de la planta de tratamiento de agua potable. Se utilizan grandes cantidades de mercurio para amalgamar el oro y luego someterlo a calentamiento hasta lograr obtener el metal precioso, luego de la ebullicin y evaporacin del mercurio. La explotacin minera artesanal genera deterioro en las corrientes hdricas, aumento de sedimentos y contaminantes tales como el mercurio (Hg); la exposicin al mercurio (incluso a pequeas cantidades) puede causar graves problemas de salud y es peligrosa para el desarrollo intrauterino, en las primeras etapas de vida.

A travs de esta actividad minera tradicional, son agregados entre otros materiales: sedimentos, cidos, metales, aceites, contaminantes orgnicos, sales (salmuera), etc.

Por otro lado, a 50 kilmetros de El Carmen, en el municipio vecino de Cab, se desarrolla una mega explotacin minera a cielo abierto, con alta emisin y vertimiento de contaminantes, (cidos y metales pesados), adems del deterioro natural de la corteza terrestre y de la biodiversidad anexa a la zona minera. El uso de dinamita y de otros explosivos, emite un alto volumen de residuos ntricos al aire, adems de material particulado. Entre los materiales altamente contaminantes se encuentra: plomo, (Pb) cadmio, (Cd) mercurio, (Hg) arsnico, (As) y cloro hexavalente.


Causas:1. El uso indiscriminado e ineficiente del mercurio para amalgamar el oro ocasiona que grandes cantidades de esta sustancia se pierdan y se viertan al medioambiente en forma lquida.2. Emisiones atmosfricas de nitratos y fosfatos, producto de las cargas explosivas usadas en el proceso.3. Captacin de agua del rio para el proceso de extraccin minera. 4. Uso desmedido de sustancias qumicas para la extraccin del oro.5. Restos de lubricantes y desengrasantes para las maquinas, felpas usadas untadas de grasa y aceite.6. Lixiviados resultantes del proceso de lavado que van a parar al rio.Alto nivel de materiales disueltos en el agua, y gran volumen de sedimentos arrojados al fondo.

Posibles soluciones:1. Se propone la realizacin de la explotacin de oro mediante mtodos artesanales como gravimetra, los cuales darn como resultado la obtencin de oro sin que se vea afectado el medio ambiente con contaminantes.2. Se debe realizar por parte de la empresa minera un tratamiento potable al agua previo a la incorporacin de la misma al rio de donde fue extrada. Mantener pozos de lavado impermeabilizados y sistemas de filtrado.3. Contribuir y promover el desarrollo sostenible a travs de la formulacin y adopcin de las polticas, planes, programas, proyectos y regulacin en materia ambiental.4. Fomentar el desarrollo y difusin de los conocimientos, valores y tecnologas sobre el manejo de los recursos naturales y minera artesanal.5. Regulacin por parte del gobierno a la minera ilegal en especial a los pequeos mineros, realizar jornadas de capacitacin y bsqueda de alternativas en manejo adecuado del cianuro. 6. Mantener un control policivo como apoyo a las restricciones del Min-ambiente y de las CAR para este tipo de actividades, a fin de que sean desarrolladas de acuerdo a la normatividad.


Se propone la realizacin de la explotacin de oro mediante mtodos artesanales como gravimetra, a travs de que la gravimetra es un mecanismo que ayudara a extraer el oro sin recurrir al mercurio o al cianuro mediante la gravedad, este mtodo separara los minerales por su peso al colocarlos sobre unas mesas, previamente molidos que al moverlas sueltan la arena u otro material que se encuentre adherido al oro, permitiendo este mtodo dar como resultado la obtencin de oro sin que se vea afectado el medio ambiente con contaminantes. Se debe realizar por parte de la empresa minera un tratamiento potable al agua previo a la incorporacin de la misma al rio de donde fue extrada. Contribuir y promover el desarrollo sostenible a travs de la formulacin y adopcin de las polticas, planes, programas, proyectos y regulacin en materia ambiental. Fomentar el desarrollo y difusin de los conocimientos, valores y tecnologas sobre el manejo de los recursos naturales y minera artesanal. Regulacin por parte del gobierno a la minera ilegal en especial a los pequeos mineros, realizar jornadas de capacitacin y bsqueda de alternativas en manejo adecuado del cianuro. Proponer a la comunidad sistemas alternos que utilicen nuevas tecnologas, estas permiten extraer el oro (Au) sin utilizar ningn tipo de reactivos que atenten contra el ambiente. Adems de sustituir el uso del Mercurio (Hg), estas tecnologas disminuiran los costos para los mineros artesanales. Estos mtodos se establecen como la gravimetra que separa los minerales por su peso, solo necesitando agua de la fuente hdrica para iniciar la separacin, obteniendo resultados hasta del 80%.

MOMENTO 4: EVALUACINUno de los principales problemas que puede producir la minera es la adicin al suelo de una fase lquida. Esta habitualmente presenta una composicin muy diferente a la que habitualmente se infiltra en el mismo en ausencia de actividades mineras (agua de lluvia). Las interacciones resultantes pueden ser muy variadas en funcin de la composicin qumica del fluido, la mineraloga del suelo, y el factor climtico (temperaturas medias, abundancia y frecuencia de lluvias).Los efectos en el suelo en relacin con la presencia de contaminantes pueden ser variados, e incluso variar con el tiempo o con las condiciones climticas. En unos casos los contaminantes se acumulan en formas lbiles, de alta solubilidad, de forma que estn disponibles para que los animales y vegetales que viven sobre el mismo puedan captarlos, y sufrir sus efectos txicos. Tambin pueden facilitar la contaminacin de los acuferos, ya que las aguas de infiltracin pueden incorporar a stos los contaminantes. Pero tambin pueden tener un efecto absorbente, actuando como un biofiltro altamente reactivo que facilita la inmovilizacin de los contaminantes gracias a procesos fsicos (filtracin), fsico-qumicos (neutralizacin), qumicos (sorcin, precipitacin, complejacin, degradacin qumica) o biolgicos (biodegradacin).Algunos de los procesos concretos que controlan las transformaciones son los siguientes:Procesos de precipitacin/disolucinLos compuestos que constituyen la contaminacin pueden formar compuestos insolubles al ser depositados en el suelo. La naturaleza de tales compuestos insolubles depender de la composicin del suelo, de la composicin del contaminante, y otra parte, de las condiciones fsico-qumicas bajo las que se produce el fenmeno. Algunos ejemplos: el cadmio soluble precipita en forma de CdCO3 en presencia de carbonatos en el suelo. En otros casos, la formacin de los compuestos insolubles est controlada por las condiciones de oxidacin-reduccin del suelo, de forma que por ejemplo un metal pesado estable en forma de compuesto soluble en condiciones oxidantes puede pasar a formar compuestos insolubles en condiciones reductoras; el mismo caso se produce con el pH: muchos metales pesados forman compuestos solubles a pH cido, y compuestos insolubles en condiciones de pH alcalino. Naturalmente, el mismo caso puede darse a la inversa con otras especies mineralgicas. En este sentido, los diagramas Eh-pH constituyen una herramienta til para predecir el comportamiento de un determinado elemento.Este tipo de reacciones de precipitacin/disolucin estn sujetas a limitaciones cinticas: la formacin de una fase slida puede ser una reaccin rpida una vez que todos los componentes que forman la fase slida se encuentran presentes. El precipitado as formado es generalmente una fase mineral de muy baja cristalinidad, muy lbil frente a cualquier cambio en las condiciones que permiten su formacin. Con el paso del tiempo, esta fase va adquiriendo una mayor cristalinidad y estabilidad fsico-qumica (p.ej., paso de Fe(OH)3 a FeO(OH), y finalmente a Fe2O3). No obstante, cuando uno de los componentes necesarios para formar la fase nueva se encuentra inicialmente en fase slida en el suelo, la cintica de la reaccin suele ser ms lenta. Todo ello condiciona la dinmica global del proceso.Procesos de sorcin/desorcinEl proceso de sorcin puede definirse como la interaccin de una fase lquida con una slida, y comprende en el detalle tres mecanismos: adsorcin, precipitacin superficial y absorcin. La adsorcin consiste en la acumulacin de una especie del lquido (adsorbato) sobre la superficie de una fase slida (adsorbente). Es un proceso complejo, en el que se establecen fuerzas de asociacin entre ambos componentes de muy diverso tipo: enlaces (covalentes, inicos, por fuerzas de van der waals, por puentes de hidrgeno), intercambio de ligandos, energa de orientacin dipolo-dipolo, efecto hidrofbico). La precipitacin superficial consiste en la formacin de un precipitado cristalino sobre el slido, que puede tener su misma u otra composicin. La absorcin implica la incorporacin de la o las fases dentro del slido, de forma ms o menos uniforme en la estructura cristalina. El desarrollo de estos fenmenos en su conjunto depende de las caractersticas del sorbato y del sorbente en varios aspectos: naturaleza de la fase lquida, de la especie o especies implicadas, de las condiciones fsico-qumicas del entorno, pero sobre todo, depende de la mineraloga del suelo, puesto que cada una de las fases minerales presentes en ste presenta caractersticas propias frente a este fenmeno. En concreto, las caractersticas de la fase slida que influyen son: El rea superficial. El rea superficial de una fase mineral a su vez depende de dos factores principales: su tamao de grano y su naturaleza intrnseca. En lo que se refiere al tamao de grano, cuanto menor sea, mayor ser la superficie especfica para un mismo volumen de la fase. En cuanto a la naturaleza de la fase, cada mineral presenta sus propias caractersticas en funcin de caracteres cristalogrficos y fsico-qumicos. Algunos ejemplos se muestran en la tabla adjunta. A igualdad de otros factores, a mayor rea superficial, mayor capacidad de adsorcin.

Fenmeno de adsorcin de Pb Por parte de la goethitaEsta reaccin tiene importancia en lo que refiere a la fijacin de plomo lixiviado de labores mineras o escombreras, un proceso del tipo:PbS + H2CO3 +2O2 Pb2+ + 2HCO3- + SO4-2 + 2H+El cual resulta de la interaccin de la galena con el cido carbnico y oxgeno disuelto en el agua de lluvia. El plomo as lixiviado puede migrar a pH cido, sin embargo, a medida que este sube, el plomo va quedando fijado como catin adsorbido en goethita, y cuando se supera un pH de 6, todo el plomo ha sido retenido. A su vez, la goethita puede haberse generado a partir de la precipitacin de Fe3+ que vena con el drenaje cido de mina. As podemos tener un circuito en el cual minerales como la pirita inician un proceso que lleva a la formacin de goethita a lo largo de un curso fluvial a medida que el pH aumenta. Esa goethita a su vez es capaz de capturar al plomo proveniente de la lixiviacin de la galena. Mientras ms alto sea el pH, tendremos ms goethita a lo largo del curso fluvial (disminuye la solubilidad del Fe3+), y mientras ms goethita (y mayor pH), mayor adsorcin de plomo por parte de la primera

Esquema de movilidad del Pb en funcin del pH y de la presencia de goethita en el medio fluvial afectado por actividades mineras La carga estructural desarrollada sobre las superficies cristalinas, que puede ser de carcter elctrico (cargas positivas o negativas no compensadas por la estructura cristalina, o que quedan libres en la superficie del cristal como consecuencia de su carcter finito), o dependientes del pH a travs de la asociacin o disociacin de protones de los grupos funcionales de la superficie cristalina. La presencia de materia orgnica hmica en el suelo, que permite el desarrollo de otros mecanismos, debido a que est formada por polmeros insolubles de compuestos alifticos y aromticos que contienen un gran nmero de grupos funcionales reactivos (carboxilo, carbonilo, amino, fenol, alcohol, sulfhdrico), susceptibles de enlazarse por diversos mecanismos con los metales pesados u otros componentes de la fase lquida del suelo, mediante fenmenos de complejacin superficial.Reacciones de complejacinLa formacin de complejos, sobre todo de metales pesados, es un factor que puede incrementar de forma muy considerable la solubilidad de stos. Estas reacciones pueden darse tanto con molculas orgnicas (naturales o sintticas) como con radicales inorgnicos. En lo que se refiere a la complejacin orgnica, puede resumirse en la reaccin:Me+ + HxL MeLHx-1 + H+Donde L indica un ligando orgnico o inorgnico.Entre los ligandos inorgnicos, el cloruro es uno de los formadores de complejos ms eficaces en la solubilidad de metales pesados, tanto en ambientes naturales como contaminados. Por otra parte, los complejos metal-cloruros son generalmente menos txicos y considerablemente ms mviles que los cationes metlicos en el suelo a causa de sus cargas neutras o negativas (CdCl20, CdCl3-, CdCl42).Con respecto a los ligandos orgnicos, algunos confieren una alta toxicidad a los metales pesados correspondientes: por ejemplo, los complejos metilados del mercurio (metilmercurio, dimetilmercurio). Su formacin est relacionada con la presencia en el suelo de agentes quelatantes, de forma que a mayor contenido del suelo en dichos agentes tendremos una mayor facilidad de movilizacin de los metales pesados. En concreto, la presencia en el suelo de lixiviados de materiales orgnicos residuales (compost de RSU, lodos) es uno de los factores ms importantes en la movilizacin de los metales pesados presentes en esos residuos.Desbaste y dilaceracin, para eliminar slidos gruesos. El desbaste utiliza la retencin en superficies; los elementos utilizados son las rejas (aberturas > 25 mm) y los tamices (aberturas de hasta 6 mm). La dilaceracin consiste en la trituracin de slidos gruesos en tamaos menores y ms homogneos.

PROBLEMA 5. INDUSTRIA MANUFACTURERA


INDUSTRIA MANUFACTURERA: Como ya se dijo, esta industria produce refrigerantes para aire acondicionado. Ante la falta de una Planta de tratamiento de aguas residuales, PTAR, en el municipio del Carmen, es claro que las aguas servidas como producto de su actividad son vertidas a la corriente del ro.

Toda actividad industrial utiliza recursos como el agua y la energa, consume grandes volmenes de materias primas y genera una gran cantidad de desechos, que si no son adecuadamente gestionados, deterioran considerablemente la calidad de vida de una poblacin. Como es de suponer, los residuos y efluentes lquidos de este proceso industrial requieren por parte de la autoridad ambiental, de un permiso de vertimiento y del cumplimiento de una serie de requisitos legales y sanitarios, que incluyen un tratamiento previo a su vertimiento a la corriente del ro.

La emisin de fuentes fijas, (NOx y SOx), aunado a las emisiones de fuentes mviles como los automviles, (NOx), inciden en la formacin del smog fotoqumico el cual no ha sido controlado en la poblacin debido a la ausencia de normatividad, pero si se tienen reportes de toxicidad en plantas por parte del Nitrato de Peroxiacetilo, (PAN). Estas emisiones contribuyen a la formacin de lluvia acida, que indirectamente impacta negativamente las aguas del ro La paz por el ciclo biogeoqumico del agua), y afecta gran cantidad de seres vivos e infraestructura, dado el desplazamiento de las nubes por accin del viento.


Causas:1. Vertimiento de residuos de insumos, hidrocarburos, lubricantes y detergentes, as como de residuos de refrigerantes que van a parar a las redes de alcantarillado y desde all, al ro La Paz. 2. Uso indiscriminado de productos txicos en las diferentes fases del proceso productivo, como los insumos qumicos, limpiadores, cidos, combustibles, desinfectantes, e hidrocarburos.

Posible soluciones:1. Realizar tratamiento al agua resultante del proceso, previo al vertimiento de la misma al ro, posiblemente con la implementacin de pozos spticos y el uso de filtros verdes, que controlen el nivel de metales pesados y de otros contaminantes.2. Uso obligatorio de productos qumicos biodegradables en todos los procesos, mientras esto sea posible.3. Separar y almacenar los productos qumicos y residuos contaminantes resultantes del proceso industrial, para entregarlos a una empresa certificada para realizar su gestin adecuada y disposicin final.


Realizar tratamiento a los lquidos resultantes del proceso de lavado de equipos, residuos de lquido refrigerante, previo al vertimiento al ro la Paz. Uso de productos qumicos biodegradables. Separar y almacenar los productos qumicos resultantes del proceso, para entregar a empresa certificada para su disposicin final.


Cada sistema de tratamiento es particular porque depende de la composicin y caractersticas del agua que se va a tratar es para eliminar parcial o totalmente los contaminantes que lleva el agua proveniente del alcantarillado domiciliario, la cual es vertida al, ro se propone un tratamiento en la PTAR basado en la composicin de estas aguas las cuales tienen las siguientes caractersticas:

Fsicas: Slidos totales. Color. Olor.

Qumicas: Materia orgnica biodegradable. Materia inorgnica.

Biolgicas: Microorganismos. Patgenos. Organismos indicadores.

Conociendo las caractersticas y composicin de estas aguas se proponen los siguientes procesos fsico-qumicos para su tratamiento: Decantacin. Filtracin. Coagulacin. Floculacin. Ultrafiltracin. Osmosis inversa. Cloracin. Ozonificacin. Extraccin lquido-lquido.

Para el tratamiento de las aguas agrcolas debemos identificar su composicin la cual es: Bionutrientes fosforados. Bionutrientes nitrogenados. Hidrocarburos clorados. Carbamatos.

Los procesos mediantes los cuales se pueden tratar estas aguas son los siguientes: Coagulacin. Precipitacin. Extraccin por intercambio inico.

Los procesos mediantes los cuales se pueden tratar estas aguas son los siguientes: Precipitacin. Extraccin por intercambio inico.

Para el tratamiento de las aguas residuales de origen industrial (produccin de refrigerantes), las cuales tienen una composicin parecida a las aguas residuales domsticas, excepto los siguientes componentes: Cloro (Cl). Flor (F). Carbono (C).

Los procesos mediantes los cuales se pueden tratar estas aguas son los siguientes: Oxidacin Cataltica. Osmosis inversa.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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-Gua conceptual sobre la PTAR El salitre. Empresa de acueducto y alcantarillado de Bogot. Consultado el da 9 de septiembre de 2014 en: http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/html/resources/PTAR/guia_concPTARSalitre.pdf

Universidad Nacional de Colombia, sede Medelln. Facultad de Minas. (2009) Evaluacin del proceso de coagulacin-floculacin de una planta de tratamiento de agua potable. Consultado el da 9 de septiembre de 2014 en http://www.bdigital.unal.edu.co/877/1/15372239_2009.pdf

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