Ingenieria ambiental

Ingenieria ambiental []

INTRODUCCION

La contaminacin de los suelos puede proceder de fuentes naturales o de actividades humanas. En la actualidad la ms importante, sin duda, es la provocada por el hombre. El desarrollo y la industrializacin suponen una mayor generacin de residuos muchos de los cuales van a parar a sistemas hdricos, suelos y atmosfera, y el uso de sustancias qumicas como fertilizantes, en muchas ocasiones, son causa de contaminacin de los suelos. Consideramos las fuentes de contaminacin naturales (hierro III), entre otros y antropognicas, considerando dentro de estas ltimas las industriales, los vertidos urbanos, las procedentes de la navegacin y de las actividades agrcolas y ganaderas. Algunas fuentes de contaminacin del suelo son naturales. Por ejemplo, el hierro que se encuentra naturalmente en la corteza de la Tierra, el mercurio que en los ocanos contamina la biosfera mucho ms que el procedente de la actividad humana. Algo similar pasa con los hidrocarburos y con muchos otros productos. Normalmente las fuentes de contaminacin natural son muy dispersas y no provocan concentraciones altas de polucin, excepto en algunos lugares muy concretos. La contaminacin de origen humano, en cambio, se concentra en zonas concretas y, para la mayor parte de los contaminantes, es mucho ms peligrosa que la natural.

1.0.GENERALIDADES1.1. OBJETIVO GENERAL Conocer al hierro como contaminante natural y antropognico, relacionando sus efectos en ambientes naturales, y sus posibles tratamientos. Conocimiento insitu de los efectos que produce este mineral.

1.2. OBJETIVO ESPECIFICO Entender de qu manera el hierro se vuelve contaminante en el suelo y los sistemas hdricos. Conocer el impacto ambiental que genera el hierro.

1.3. IMPORTANCIAEl hierro es el metal de uso ms extendido en nuestras sociedades. Los principales minerales de hierro son: hematita (Fe2O3), goethita (FeOOH), magnetita (Fe3O4), y siderita (FeCO3). La produccin mayoritaria es por reduccin del xido frrico (Fe2O3), mediante carbono.2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2A escala industrial el hierro se obtiene en los altos hornos, aqu se inyecta aire caliente por la parte inferior del reactor donde se alimenta el carbn mineral, de forma que se genera CO, que es el verdadero agente reductor. Dadas las grandes cantidades de xidos de carbono y de escorias que se producen, las industrias de obtencin del hierro y de los aceros estn entre las ms contaminantes, sobre todo teniendo en cuenta las grandes cantidades de materiales que se originan.Sin embargo el hierro tambin est presente como contaminante natural en el ambiente.La qumica del hierro en la parte ms externa de la corteza terrestre, donde hay una presencia importante de oxgeno, est dominada por la inestabilidad del Fe(0) y del Fe(II), que son fcilmente oxidados a Fe(III), dando el color rojizo caracterstico del Fe2O3.

2. ASPECTOS GENERALES DEL HIERRO.EL HIERROEl hierro, es uno de los elementos metlicos ms abundantes en el planeta. Constituye aproximadamente el 4.5% de la corteza terrestre. Generalmente es encontrado en forma de xido de magnetita (Fe304), hermatita (Fe203), limonita, u xidos hidratados (Fe203 + NH20) Tambin existen pequeas cantidades de hierro combinadas con aguas naturales, en las plantas, y adems es un componente de la sangre.Algunas caractersticas de este metalEl hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable y dctil. Se magnetiza fcilmente a temperatura ordinaria, y es difcil magnetizarlo en caliente. A unos 790 C desaparecen las propiedades magnticas. El punto de fusin del hierro, es de unos 1.535 C, un punto de ebullicin de 2.750 C. La densidad relativa de este metal es de 7,86. Su masa atmica es 55,847.Qumicamente el hierro es un metal activo. Se combina con los halgenos (flor, cloro, bromo, yodo y astato) y con el azufre, fsforo, carbono y silicio. Desplaza al hidrgeno de la mayora de los cidos dbiles. Arde con oxgeno formando tetrxido trifrrico (xido ferrosofrrico), Fe3O4. Expuesto al aire hmedo, se corroe formando xido de hierro hidratado, una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida comnmente como orn. La formacin de orn es un fenmeno electroqumico en el cual las impurezas presentes en el hierro interactan elctricamente con el hierro metal. Se establece una pequea corriente en la que el agua de la atmsfera proporciona una disolucin electroltica. El agua y los electrlitos solubles aceleran la reaccin. En este proceso, el hierro metlico se descompone y reacciona con el oxgeno del aire para formar el orn. La reaccin es ms rpida en aquellos lugares donde se acumula el orn, y la superficie del metal acaba agujerendose, osea, se corroe.El hierro como contaminante de origen natural.En la naturaleza se puede encontrar Fe(0) y del Fe(II) que son muy inestables , y pueden ser fcilmente oxidados a Fe(III), dando el color rojizo caracterstico del Fe2O3.Una propiedad importante del Fe2O3 es su baja solubilidad en agua por lo que permanece como partculas en suspensin en los ros. Dichas partculas coloidales pueden ser sitios donde se absorben otros iones metlicos o molculas de contaminantes.Otro aspecto interesante del hierro como contaminante en s mismo, es su origen o la fuente de la que procede, casi siempre residuos urbanos o industriales. De una forma general los metales, una vez que se encuentran disueltos en agua pueden sufrir una serie de transformaciones qumicas como son precipitaciones, complejaciones, etc. El hierro puede actuar frente a especies muy contaminantes precipitndolas, o debido a la capacidad reductora del Fe2+ puede transformar iones muy oxidantes de Cr6+ en Cr3+, inicindose la reaccin en medio cido y la precipitacin en medio bsica.3. EMISIONES DEL CONTAMINANTE (HIERRO)Emisiones antropognicas:Debido a que la produccin de hierro y acero se basa fundamentalmente en procedimientos pirometalrgicos, las cuestiones de la contaminacin atmosfrica son prioritarias. Adems de numerosos contaminantes gaseosos, las emisiones de polvo juegan un papel especial, no slo porque se generan en grandes cantidades, sino tambin por el hecho de que contienen algunas sustancias peligrosas para los seres humanos y el medio ambiente, como por ejemplo, metales pesados.En los procesos metalrgicos se producen adems escorias que, en la medida de lo posible, deberan aprovecharse para otros usos. Si no se reutilizan eficazmente o se almacenan en un depsito definitivo adecuado, las acumulaciones de polvo y lodos procedentes de las depuradoras de los gases residuales pueden provocar contaminaciones del suelo y de las aguas.En los altos hornos y en las aceras con convertidor, en instalaciones laminadoras y en las de forja es de fundamental importancia la proteccin contra el ruido y las vibraciones.En las plantas de fundicin se producen apreciables cantidades de residuos de arena usada, de trozos de machos y escorias de los hornos de cpula.Emisiones naturales:El hierro en la naturaleza constituye aproximadamente el 4.5% de la corteza terrestre. Generalmente es encontrado en forma de xido de magnetita (Fe304), hermatita (Fe203), limonita, u xidos hidratados (Fe203 + NH20).3.1.FUENTES DE CONTAMINACIN DEL HIERRO III (Fe +3)En un exceso de agua la presencia de materia orgnica u otras fuentes, como minerales y la presencia de microorganismos, estn sometidos continuamente a una condicin con escaso oxgeno. En esta condicin, elementos como el Fe, Mn, S y otros se encuentran reducidos (Fe+2, Mn+2, S+2). Las formas reducidas son ms solubles y pueden salir de la forma de meteorizacin por lavado.El hierro es el metal de transicin ms abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. Tambin existe en el Universo, habindose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el ncleo de la Tierra hasta con un 70%. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO(OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etc. 3.2.VAS DE INGRESO A LAS AGUAS Y SUELOSHierro en las aguas subterrneasEl hierro en los suministros de aguas procedentes del subsuelo en zonas rurales es muy frecuente: los niveles de concentracin van entre rangos de 0 a 50mg/L, mientras la OMS recomienda niveles de