Química
Eutroficación
Introducción
Este trabajo tiene como objetivo explicar en lo que consiste el proceso de eutroficación, sus causas, consecuencias, maneras de reparar el daño, de evitarlo, parámetros para determinarlo, entre otros detalles y datos.
La eutroficación o eutrofización consiste en el enriquecimiento de las aguas por nutrientes, lo cual provoca la aparición de algas que consumen gran parte del oxígeno impidiendo que la fauna acuática presente habite ahi.
Definición
Es un proceso natural o antropogénico (causado por el hombre) que es provocada por el aumento de la cantidad de nutrientes (nitratos y fosfatos principalmente), aumentando así la cantidad de fitoplancton, lo que provoca la pérdida de transparencia del agua (que disminuye la fotosíntesis por la falta de luz) y aumenta así la descomposición de la materia orgánica. Todo a su vez, hace que disminuya la concentración de oxigeno (O2).
Esta disminución de oxígeno va a provocar la muerte de organismos aeróbios. Si no hay oxígeno aumentan las fermentaciones y como resultado se desprenden gases tóxicos como el metano (CH4) y el amoníaco (NH3)
¿Por qué se produce? (causas)
El proceso de eutroficación puede ser causado de dos maneras :
Causas Naturales :
- Alta cantidad de precipitaciones por que arrastran pesticidas o fertilizantes aplicados en el suelo.
- La descomposición de materia orgánica en aguas profundas, ya que las algas de la superficie no permiten que la luz solar llegue hasta las algas del fondo produciendo su descomposición (no pueden hacer fotosíntesis).
Causas Antropogénicas :
- El uso de detergentes polifosfatados y alquilbencensulfonatos, aceleran el proceso de eutroficación.
- El excesivo uso de fertilizantes que contienen nitrógeno (N2), porque el N2 aumenta el crecimiento de plantas.
- Los sistemas de alcantarillado, ya que sus aguas contienen materiales compuestos de nitrógeno, especialmente fecas y orina.
- La integración a los lagos de petróleo, gasolina, disolventes y detergentes provenientes de las descargas domésticas e industriales, ya que son alimentos para las bacterias quimoorganotróficas y para algunos microorganismos superiores como los protozoos.
Estructura Química Alquilbencensulfonato:
Estructura Química Polifosfatos:
Registros de eutroficación en Chile
En la 8º Región se han presentado casos de eutroficación en los siguientes lagos:
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Lago Grande de San Pedro.
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Lago Redonda.
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Lago Tres Pascualas.
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Lago Lo Galindo.
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Lago Lo Custodio.
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Lago Lo Méndez.
Las instituciones que investigan los casos de eutroficación en Chile son:
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CONAMA.
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Universidad Católica de Temuco, Facultad de Ciencias.
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Departamento de Zoología de la Universidad Austral.
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Dirección general de aguas (DGA).
Registros de eutroficación a nivel mundial
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Mar Báltico, situado al norte de Europa.
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Lago Sevan, que se ubica en Armenia.
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Lagos que se encuentran en la frontera de Estados Unidos y Canadá.
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Bahía de Chesapeake, ubicado en Norteamérica.
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En los lagos ubicados en Europa.
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Lago Tropical de Alta Montaña situado en Ecuador
Reacciones químicas
Reacción química de los procesos anaeróbicos :
C6H12O6 3 CO2 + 3 CH4
Reacción química de producción de metano :
- El 95% del carbono se transforma en gas metano (CH4)
- Las fermentaciones producidas por la falta de oxígeno desprenden gas metano (CH4)
Parámetros para determinar la eutroficación
Parámetros Físicos :
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Características organolépticas (olor, color, sabor).
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Temperatura (la temperatura óptima es de 8 a 15ºC).
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Conductividad (gracias a las sales del ácido nítrico).
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Turbidez.
Parámetros Químicos :
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Contaminantes orgánicos.
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Contaminantes inorgánicos.
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Gases.
- Parámetros orgánicos : son los que miden la materia orgánica.
DBO (demanda bioquímica de O2) : Mide el oxigeno disuelto en el agua utilizado por los microorganismos. El período en el que se mide es de 5 días, y se compara el valor obtenido con el original. Generalmente las aguas naturales no superan los 5 mgs/100ml de oxígenos.
DQO (demanda química de O2) : Mide el oxigeno disuelto en el agua utilizado por un agente químico. Mide la cantidad de materia orgánica total (la biodegradable y la no biodegradable).
COT (carbono orgánico total) : Mide el carbono presente en el agua.
Si el DQO y COT son altos, significa que los compuestos orgánicos están reducidos (alta energía disponible utilizada por los microoganismos para eutrofizar el agua, hay falta de oxígeno) y si es baja los compuestos orgánicos están oxidados. (baja energía disponible).
Si la relación DBO/DQO es alta significa que hay gran proporción de material biodegradable (hay harto oxígeno) y si es baja hay pequeña proporción del material biodegradable (poco oxígeno disponible).
-
Parámetros inorgánicos :
- pH : El ph de la aguas naturales es de 7 a 9.
- Concentración de sales, tal como sales del ácido nítrico (HNO3).
- Gases :
Aguas naturales : Nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y Dioxido de Carbono (CO2).
Aguas residuales : Sulfuro de Hidrógeno (H2S), Metano (CH4) y Amoníaco (NH3).
Aguas desinfectadas : Cloro (Cl2) y Ozono (O3)
Tabla de Conceptos químicos medidos por eutrofización:
(Algunas medidas)
| Conceptos | |
| pH | 6.5 - 9.0 |
| Turbidad | <100 NTU |
| Amoníaco libre (N) | |
| Nitratos (N) | |
| Fósforo total (P) | |
| Sólidos suspendidos Totales | |
| Relación Absorción de sodio | |
| Cloruros | <0.005 mg/L |
| Arsénico | <0.1 |
| Boro | |
| Cadmio (metal tóxico) | <0.01 mg/L |
| Cobre | <1 mg/L |
| Cromo total | <0.5 mg/L |
| Mercurio (metal tóxico) | <0.002 mg/L |
| Niquel | <0.2 mg/L |
| Plomo (metal tóxico) | <0.05 mg/L |
Formas de evitar
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Usar detergentes con baja proporción de fosfatos, empleando menor cantidad de detergentes.
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No abonando en exceso los campos, usando los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes.
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Cambiar las practicas de cultivos a otras menos contaminantes.
-
Tratar de inyectar oxígeno de forma artificial.
Como reparar el daño ecológico
Tratar las aguas en EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales).
EDAR :
- Pretratamiento : Se elimina la materia sólida más grande, mediante desbaste y desarenado. La separación de aceites y grasas mediante descengrasadores.
- Tratamiento primario : Se separan en tratamiento fiísico y físico-químico. Su objetivo es eliminar la materia flotante, como mínimo el 60%.
- Tratamiento secundario : Tratamiento biológico. Su objetivo es eliminar la materia orgánica disuelta. Se obtienen rendimientos elevados (80-90%). El tratamiento más utilizado actualmente es el de lodos activos.
- Tratamiento Terciario : El tratamiento terciario se lleva a cabo cuando el agua quiere reutilizarse, por ejemplo para regar campos de golf. El tratamiento terciario sirve para desinfectar el agua.
Si se quieren eliminar sales se utiliza normalmente ósmosis inversa. Otro tratamiento terciario es la eliminación de nutrientes (N y P). Es un tratamiento biológico que puede hacerse a la vez que el tratamiento secundario y que se denomina nitrificación-desnitrificación.
Tratamiento con bacterias :
Muchas industrias, cuando la concentración de materia orgánica en las aguas residuales es muy alta , la eliminan mediante el cultivo de bacterias, aeróbias y anaeróbias, en grandes estanques llamados facultativos. La materia orgánica que las bacterias no logran consumir es llamado material refractario. Éste material es eliminado mediante :
Tratamiento con carbón activado :
El carbón activado tiene la propiedad de absorber muchos materiales refractarios. Para eliminar contaminantes orgánicos y algunos sólidos en suspensión se usa carbón activado porque es muy poroso y tiene una gran superficie de contacto a la cual se adhieren y son eliminados.
Algunos sistemas de digestión biológica utilizan el carbón activado en polvo para concentrar la fuente de alimento de las bacterias para que conviertan de manera más eficiente a la materia orgánica en biomasa o hasta en bióxido de carbono.
Conclusión
Con este trabajo pudimos comprender el daño que causan sustancias tan comunes como los detergentes o fertilizantes en las aguas, y sus consecuencias en el medio ambiente tales como la extinción de la fauna acuática presente.
También aprendimos a distinguir cuando un agua está eutrofizada, y a su vez como prevenir y reparar el daño de distintas maneras, tales como el tratamiento en EDAR.
Además pudimos identificar las zonas de mayor impacto ambiental a nivel nacional y mundial; y por otra parte este trabajo da cuenta de que no podemos ignorar las señales de la naturaleza las cuales desde hace mucho tiempo nos han estado advirtiendo el gran daño que produce el hombre (los antecedentes datan del siglo XIX aproximadamente). Si seguimos asi estaremos cada vez más cerca de causar un daño irreparable en los ecosistemas.
Bibliografía
http://www.sagan-gea.org/hojared_AGUA/paginas/25agua.html
www.sagan-gea.org/hojared_AGUA/paginas/20agua.html
http://gemini.udistrital.edu.co/comunidad/ estudiantes/dlilian/marco_4.htm
www.science.oas.org/OEA_GTZ/LIBROS/Ambiental/cap6_amb.htm
http://informacion-util.com.ar/trabajos.php?load=24/agua/agua.shtml#contam
http://html.rincondelvago.com/contaminacion-de-agua.html
www.terra.es/personal/forma_xxi/cono12.htm
www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Eutrofizac.htm
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| Enviado por: | Panic Cat |
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