Download - Contaminacion Hidrica-unidad 1
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Revisin de Conceptos
Bsicos
Unidad 1
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Ciclos Biogeoqumicos y su
relacin con el agua
Los ciclos biogeoqumicos describen el movimiento y la
conversin de materiales por actividades bioqumicas mediante los
cuales los elementos circulan por vas caractersticas entre la parte
bitica y abitica de la ecosfera
Transformaciones Fsicas
Disolucin
Precipitacin
Volatilizacin
Fijacin
Transformaciones qumicas:
Biosntesis
Biodegradacin
Biotransformaciones oxido-reductivas
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Materiales que conforman los
ecosistemas
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Ciclo del Carbono
Bacterias y
hongos
Mineralizacin
Plantas verdes
Algas y bacterias
auttrofas
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Ciclo del carbono en sistemas acuticos
Descomposicin
Materia orgnica
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Ciclo del Carbono
El CO2 difunde dentro y fuera del agua, donde se disuelve
para formar cido carbnico (H2CO3).
H2CO3 H HCO3
H CO32
Disociacin que depende del coeficiente de difusin y del pH
pKa 1 =6.35 pKa 2 =10,32
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Ciclo del Carbono
Disolucin y precipitacin
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Ciclo del Carbono
AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS
DESECHOS INDUSTRIALES ORGANICOS
Demanda bioqumica de oxigeno (DBO)
Demanda qumica de oxigeno (DQO)
Carbono orgnico Total (COT)
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Ciclo del Carbono - Resumen Todas las plantas verdes obtienen su carbono del dixido de
carbono atmosfrico
Las plantas acuticas lo adquieren de bicarbonatos
Los animales comen plantas y al descomponer los azcaresdejan salir carbono a la atmsfera, los ocanos o el suelo.
Bacterias y hongos descomponen las plantas muertas y lamateria animal, devolviendo carbono al medio ambiente.
El carbono tambin se intercambia entre los ocanos y laatmsfera. Esto sucede en ambos sentidos en la interaccinentre el aire y el agua.
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Ciclo del Nitrgeno
El 79% de la atmosfera esta constituida por nitrgeno elemental (N2),
este gas inerte no esta disponible para ser asimilado por la mayor
parte de las plantas y los animales
Diversas bacterias, hongos y algas azules son capaces de fijar nitrgeno
(1) Fijadores de nitrgeno simbiticos
(2) Fijadores de nitrgeno de vida libre
Bacterias asociadas a las races de leguminosas y algunas otras
plantas fanergamas
Bacterias aerobias y anaerobias de vida libre, cianobacterias. Genero
Rhizobium incluye bacterias que habitan en ndulos que se forman en
leguminosas. Estas bacterias estn presentes en el suelo infectando
las finas races a medida que las plantas crecen.
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Ciclo del Nitrgeno
El Nitrgeno se introduce a la cadena alimenticia cuando las plantas lo
absorben de la solucin del suelo como nitratos (NO-3) o amonio
(NH+3).
Desnitrificacin: las bacterias y hongos desnitrificantes pueden
convertir el nitrato en amoniaco (suelos anegados o escasez de
oxigeno en lagos)
Nitrificacin: las bacterias nitrificantes utilizan el nitrgeno amoniacal
como fuente de energa para sintetizar su protoplasma. Este proceso se
produce con lentitud y en condiciones cidas.
NH3bacteriasnitrosomas
NO2 bacteriasgeneronitrobacter NO3
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Ciclo del Nitrgeno
Cuando el nitrato ha sido asimilado y transformado por las plantas
superiores y microorganismos, en forma de protenas, cidos nucleicos,
se metaboliza y se devuelve a la parte principal del ciclo en forma de
productos residuales.
Amonificacin: los productos residuales ricos en nitrgeno son
utilizados por bacterias y hongos del suelo y agua, para transformarlo y
liberarlo como amoniaco inorgnico.
Otras partes del ciclo implican la emisin de vuelta a la atmosfera de
nitrgeno y xidos ntricos gaseosos (contaminantes, fuentes
volcnicas)
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Ciclo del Nitrgeno en sistemas
acuticos
Descarga de aguas
residuales domsticas y
residuos industriales
orgnicos.
La descarga de cantidades excesivas de compuestos nitrogenados a
ros y lagos puede resultar en un crecimiento excesivo y perjudicial
de algas y plantas macrfitas (eutrofizacin).
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Ciclo del Fsforo
Presente en suelos y rocas como fosfato de calcio [Ca3(PO4)2] y
como hidroxiapatita [Ca5(PO4)3(OH)].
El fsforo es un componente de los cidos nucleicos, los fosfolpidos
y de numerosos compuestos fosforilados.
Las plantas y bacterias lo asimilan en forma directa como fosfato
disuelto, generalmente, como ortofosfato (PO4) y lo convierte en su
protoplasma en la forma orgnica (insoluble).
La descomposicin disuelve y libera (mineraliza) el fsforo para su
nueva utilizacin.
En los lagos gran parte del fosfato es extrado del agua por el
sedimento y mas tarde eliminado de la circulacin estacional.
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Ciclo del Fsforo
Organismos biolgicos
(fsforo orgnico
particulado)
Fsforo inorgnico
disuelto
Fosfato disuelto en aguas
profundas
Depsitos de fosfatos
(Superficie) Fsforo
inorgnico
Depsitos de fosfatos
(ocanos profundos)
Asimilacin Descomposicin
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Ciclo del fsforo en sistemas
acuticos
Aguas domsticas
Contienen fsforo de las heces y de los
detergentes comerciales (que utilizan fosfatos
como agentes humectantes)
Desage de reas agrcolas que
han recibido fertilizantes
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Ciclo del fsforo en sistemas
acuticos
Eutrofizacin de ros y lagos
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Ciclo hidrolgico,
El movimiento del agua entre el aire, el mar, los lagos y ros, la
tierra, los suelos, los glaciares y los organismos vivos.
Fases del ciclo del agua
Evaporacin / transpiracin
Condensacin
Precipitacin
Infiltracin
Fusin
Circulacin subterrnea
Escorrenta
Solidificacin
Sublimacin
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Ciclo hidrolgico
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