UNIVERSID AD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO
ASIGNATURA:
QUIMICA AMBIENTAL
PROFESOR :
ANA LUCIA SALAS GUADARRAMA
UNIDAD NO. 2
CONTAMINANTES DEL AGUA Y SU TRANSPORTE
ACTIVIDAD 2
CONTAMINANTES CONTAMINANTES DEL AGUA
ALUMNO:
MARIA TERESA APARICIO TELLO
MATRICULA: MATRICULA:
AL13500056
GRUPO:
TA-TQAM-101-B1-001
INTRODUCCION
La actividad industrial y minera su!ne una re!cuaci"n im!rtante en Salud P#$lica !r su t!%icidad a&uda y cr"nica y !r la amlia variedad de 'uentes de e%!sici"n( al arr!)ar al am$iente metales t"%ic!s c!m! l!m !( mercuri!( cadmi!( ar s*nic! y cr!m!( da+i n!s ara la salud ,umana y ara la m ay!r-a de '!rmas de vida. L!s metales esad!s se encuentran en '!rma natural en la c!rte/a terrestre. Est!s se ueden c!nvertir en c!ntaminantes si su distri$uci"n en el am$iente se altera mediante actividades ,umanas. En &eneral est! uede !currir durante la e%tracci"n minera( el re'inamient! de r!duct!s miner!s ! !r la li$eraci"n al am$iente de e'luentes industriales y emisi!nes ve,iculares0 en este cas! se encuentra as!ciada al desarr!ll! industrial de actividades c!m! la 'undici"n de c!$re( r!ducci"n de cement!( re'inaci"n de etr"le!( e%l!taci"n minera( term! &eneraci"n el*ctrica( industria 1u-mica y tra$a)! !rtuari!( a l! 1ue se suma un creciente ar1ue aut!m!tri/. De l!s 234 element!s c!n!cid!s !r el ,!m$re( 56 s!n metales( !r l! 1ue n! es de e%tra+ar 1ue las !si$ilidades de c!ntaminaci"n met7lica en el am$iente sean numer!sas. Las a&uas su$terr7neas s!n una de las rinciales 'uentes de suministr! ara us! d!m*stic! y ara el rie&! en muc,as artes del mund!. Las a&uas su$terr7neas suele ser m7s di'-ciles de c!ntaminar 1ue las suer'iciales( er! cuand! esta c!ntaminaci"n se r!duce( es m7s di'-cil de eliminar. Sucede est! !r1ue las a&uas del su$suel! tienen un ritm! de ren!vaci"n muy lent!. Se calcula 1ue mientras el tiem! de ermanencia medi! del a&ua en l!s r-!s es de d-as( en un acu-'er! es de cient!s de a+!s( l! 1ue ,ace muy di'-cil su uri'icaci"n. P!" #!$%&'($&#()$ *+ ,& &/& /%+""$+&.
Se suelen distin&uir d!s ti!s de r!ces!s c!ntaminantes de las a&uas su$terr7neas8 l!s 9untuales9 1ue a'ectan a /!nas muy l!cali/adas( y l!s 9di'us!s9 1ue r!v!can c!ntaminaci"n disersa en /!nas amlias( en las 1ue n! es '7cil identi'icar un '!c! rincial. Actividades 1ue suelen r!v!car c!ntaminaci"n untual s!n8 •
Li%iviad!s de verteder!s de residu!s ur$an!s y 'u&as de a&uas residuales 1ue se in'iltran en el terren!.
•
Li%iviad!s de verteder!s industriales( derru$i!s de minas( de"sit!s de residu!s radiactiv!s ! t"%ic!s mal aislad!s( &as!lineras c!n 'u&as en sus de"sit!s de c!m$usti$le( etc.
•
P!/!s s*tic!s y acumulaci!nes de urines r!cedentes de las &ran)as.
Este ti! de c!ntaminaci"n sueles ser m7s intensa )unt! al lu&ar de !ri&en y se va diluyend! al ale)arn!s. La direcci"n 1ue si&ue el 'lu)! del a&ua del su$suel! in'luye de '!rma muy im!rtante en determinar en 1u* lu&ares l!s !/!s tendr7n a&ua c!ntaminada y en cu7les n!. Puede suceder 1ue un lu&ar relativamente cercan! al '!c! c!ntaminante ten&a a&ua limia( !r1ue la c!rriente su$terr7nea ale)a el c!ntaminante de ese lu&ar( y al rev*s. La c!ntaminaci"n di'usa suele estar r!v!cada !r8 •
Us! e%cesiv! de 'ertili/antes y esticidas en la a&ricultura ! en las r7cticas '!restales.
•
E%l!taci"n e%cesiva de l!s acu-'er!s 1ue 'acilita el 1ue las a&uas salinas invadan la /!na de a&uas dulces( !r desla/amient! de la inter'ase entre l!s d!s ti!s de a&uas.
MECANISMOS DE INTRODUCCION Y PROPAGACION DE LA CONTAMINACION EN EL ACUI:ERO L!s rinciales mecanism!s de lle&ada de c!ntaminantes s!n l!s de r!a&aci"n a artir de la suer'icie( 1ue incluyen l!s cas!s de arrastre de c!ntaminantes desde la suer'icie del terren! !r las a&uas de in'iltraci"n ;vertid!s s!$re el terren!( us! de 'ertili/antes( etc..< y l!s de in'iltraci"n de a&uas suer'iciales c!ntaminadas desde r-!s( ace1uias( etc..( r!v!cad!s !r la acci"n ,umana0 de r!a&aci"n desde la /!na n! saturada cuy!s e)eml!s m7s t-ic!s s!n l!s derivad!s de l!s sistemas de tratamient! de a&uas residuales d!m*sticas y de em$alsamient! suer'icial de residu!s l-1uid!s de diversa r!cedencia y( 'inalmente( l!s de r!a&aci"n !ri&inad!s en la /!na saturada cuy!s cas!s m7s t-ic!s s!n l!s !/!s de inyecci"n y la r!&resi"n de la intrusi"n salina !r alteraci"n del r*&imen de 'lu)!.
CAUSAS DE CONTAMINACI=N > !r actividades ur$anas
> !r actividades a&r-c!las > !r actividades industriales > !r a&uas salinas > !r actividades mineras > !r vertid!s de !ri&en ur$an! > !tr!s MIGRACI=N DE CONTAMINANTES Es el c!n)unt! de r!ces!s de trans!rte( almacenamient!( intercam$i! y trans'!rmaci"n ;trans'erencia<( 1ue !r causas '-sicas( 1u-micas y $i!l"&icas a'ectan a l!s s!lut!s en el suel! y las a&uas su$terr7neas El trans!rte de s!lut!s ! de c!ntaminantes en medi!s !r!s!s( saturad!s( ,!m!&*ne!s e is"tr!!s est7 re&id! !r una ecuaci"n de c!nservaci"n de masa( 1ue tiene en c!nsideraci"n 1ue el 'lu)! est7 a'ectad! !r l!s si&uientes mecanism!s8 a< m!vimient! c!nvectiv! ;desla/amient! medi!< $< disersi"n aarente ;di'usi"n m!lecular y disersi"n mec7nica< c< reacci!nes &e!1u-micas ;cam$i! i"nic!( ads!rci"n(...< d< r!ces!s $i!1u-mic!s( radi!l"&ic!s ;de&radaci"n $i!l"&ica( decrecimient! radi!activ!(..< L!s medi!s !r!s!s c!nstituyen sistemas ,eter!&*ne!s '!rmad!s !r una matri/ s"lida( c!n c!nstituyentes minerales y !r&7nic!s( y un c!mle)! sistema de !r!s interc!nectad!s 1ue est7n rellen!s de 'luid!s ;aire ! a&ua<. En &eneral( el trans!rte de s!lut!s a'ecta a las 'ases 'luidas( &ases ! l-1uid!s( 1ue circulan a trav*s del sistema de !r!s. L!s c!m!nentes de esta 'ase 'luida( tant! !r&7nic!s c!m! in!r&7nic!s( ueden ser disuelt!s en la 'ase acu!sa c!m! i!nes( c!mle)!s ! c!muest!s el*ctricamente neutr!s( ! c!m! &randes a&re&ad!s m!leculares( c!m! l!s c!l!ides. Ya 1ue est!s c!m!nentes ertenecen a una misma 'ase 'luida y n! c!nstituyen !r s- mism!s una 'ase m"vil distinta( s!n c!n!cid!s c!m! s!lut!s . L!s di'erentes s!lut!s de la 'ase 'luida ueden interacci!nar ! n! entre ell!s ! c!n la matri/ s"lida( m!di'icand! ! n! sus r!iedades '-sicas y 1u-micas. Pueden su'rir tam$i*n trans'!rmaci!nes $i"ticas y a$i"ticas dand! lu&ar a r!duct!s de trans'!rmaci"n 1ue( en el cas! de al&un!s c!ntaminantes( ueden ser inclus! m7s t"%ic!s 1ue l!s c!muest!s !ri&inales. L!s s!lut!s 1ue n! su'ren nin&#n ti! de interacci"n c!n la matri/ s"lida( c!m! r!ces!s de ads!rci"n ! de cam$i! i"nic!( se llaman n!rmalmente s!lut!s n! reactiv!s. Si adem7s( su masa t!tal en las 'ases 'luida y s"lida es c!nstante en el tiem! se llaman tam$i*n c!nservativ!s. TRANSPORTE DE SOLUTOS EN EL ACU?:ERO Las sustancias disueltas( c!ntaminantes ! n!( una ve/ inc!r!radas al sistema de 'lu)! del acu-'er!( ueden ser trans!rtadas $ien !r el r!i! m!vimient! del a&ua $ien !r di'usi"n m!lecular( ! !r am$!s m edi!s simult7neamente. Cuand! s!n trans!rtadas !r el a&ua en m!vimient!( tienden a m!verse en la direcci"n &eneral del 'lu)! y( si n! e%isten interacci!nes c!n el terren!( a una vel!cidad 1ue es i&ual a la vel!cidad media del a&ua su$terr7nea. Sin em$ar&!( a causa de las t!rtu!sidades del terren!( l!s s!lut!s tienden a seararse de la trayect!ria ideal del a&ua y a m!verse c!n di'erente vel!cidad. Esta desviaci"n de la trayect!ria ideal se den!mina disersi"n mec7nica ! ,idr7ulica. Cuand! la disersi"n se r!duce( adem7s( a c!nsecuencia de una di'usi"n m!lecular( simult7nea al m!vimient! del a&ua( se den!mina disersi"n ,idr!din7mica.
En la di'usi"n n! se r!duce m!vimient! de s!lut!s a trav*s del m!vimient! del a&ua. El m!vimient! es de$id! s"l! a la e%istencia de un &radiente de c!ncentraci"n( n! ,idr7ulic!. Su e'ect! es la tendencia a la i&ualaci"n de c!ncentraci"n en cual1uier arte del sistema. L!s r!ces!s c!m$inad!s de disersi"n y di'usi"n( adem7s de la diluci"n de las sustancias disueltas( r!v!can la '!rmaci"n de un enac,! de c!ntaminaci"n cuya '!rma( e%tensi"n y di'usi"n m!lecular disersi"n disersi"n ,idr!din7mica r!a&aci"n de una sustancia c!ntaminante vel!cidad de r!a&aci"n deenden tant! de l as caracter-sticas del medi! c!m! de la sustancia 1ue se r!a&a y de las caracter-sticas del '!c! emis!r. A*+##()$
El trans!rte advectiv! ! 'lu)! m7sic! advectiv! se re'iere al m!vimient! asiv! de s!lut!s disuelt!s en el a&ua. La ecuaci"n unidimensi!nal de este 'lu)! es8
d!nde 1 es el 'lu)! de Darcy y C es la c!ncentraci"n en dis!luci"n D(/()$
El trans!rte di'usiv! es de$id! al m!vimient! de i!nes disuelt!s y m!l*culas de$id! a la e%istencia de &radientes de c!ncentraci"n y a la a&itaci"n t*rmica de las m!l*culas. Este r!ces! uede ser descrit! mediante la Ley de :ic@8
d!nde 3 es el c!ntenid! v!lum*tric! de a&ua( Dm es el c!e'iciente de di'usi"n del medi! !r!s! y % es la distancia Dm es siemre m7s e1ue+! 1ue el c!rres!ndiente a la di'usi"n m!lecular en a&ua ura Da( de$id! a la t!rtu!sidad del medi!8
La t!rtu!sidad ;t< entre d!s unt!s se de'ine c!m! el rec-r!c! de la relaci"n e%istente entre la trayect!ria real entre l!s unt!s y la trayect!ria rectil-nea. Su val!r medi! deende de la estructura del medi! ;!r!s( 'isuras( ,uec!s(..< y del c!ntenid! de ,umedad. Su val!r uede !scilar entre 3.32 y casi la unidad. Teniend! en cuenta 1ue la di'usi"n m!lecular en a&ua ura es del !rden de 23> mBse&( la di'usi"n m!lecular e'ectiva uede !scilar entre 23>22 y 23> mBse& Disersi"n L!s di'erentes ti!s( tama+!s y !rientaci"n de l!s !r!s da lu&ar a vel!cidades 1ue di'ieren de un!s unt!s a !tr!s. Adem7s( tam$i*n ,ay variaci!nes de vel!cidad en un mism! !r!( en d!nde la vel!cidad es m7s e1ue+a cerca de la ared del !r!. Este mecanism! es llamad! disersi"n mec7nica( 1ue uede ser e%resada !r la si&uiente ecuaci"n8
d!nde : , es el trans!rte disersiv! y D , es el c!e'iciente de disersi"n mec7nica( 1ue est7 linealmente relaci!nad! c!n la vel!cidad de 'lu)!( se&#n la e%resi"n8 d!nde v es la vel!cidad media del a&ua. Este c!e'iciente es n!rmalmente llamad! disersividad. D m y D , s!n similares desde el unt! de vista macr!sc"ic!( !r l! 1ue ueden sumarse8
d!nde D es el c!e'iciente de disersi"n ,idr!din7mica C!m$inand! las ecuaci!nes anteri!res( se !$tiene :s( 1ue es el 'lu)! de s!lut!8
La ecuaci"n de c!ntinuidad ara el a&ua en el suel! ;< es8
d!nde t es el tiem!. La ecuaci"n &eneral( en una dimensi"n( ara el trans!rte es8
Transporte de Contaminantes en Aguas Subterráneas mediante Las Redes Neur!nales Arti'iciales ;RNA<
ue es
M*t!d! alternativ!
Ferramienta c!mutaci!nal de arendi/a)e adatativ!
M*t!d!s num*ric!s Para
Presentan
Para ayuda Pr!$lemas de C!ntaminaci"n de a&uas
May!r 'le%i$ilidad( e'icacia y recisi"n.
$a)!s re1uerimient!s c!mutaci!nales y su c!nstrucci"n es men!s
Con
recedir el trans!rte de c!ntaminantes
Caacidad &enerali/aci"n De
Resect! a m*t!d!s e%istentes Por uso
'7cil inserci"n c!m! s!n las dentr! de la
Pla&uicidas( derrames c!m$usti$les y actividades mineras Di'erencias :initas y Element! :init! us! de esta ,erramienta
Consideran
ar7metr!s 'isic!1u-mic!
Mism!s 1ue e%i&en $astante in'!rmaci"n y s!n c!mle)!s en su
Tecn!l!&-a e%istente
Y Prediciend! la distri$uci"n de Nitrat! en a&uas su$terr7neas
en el 7rea am$iental am$iental reali/and! el r!n"stic! de c!ncentraci!nes de 3( PM23 y PMB.s( S3B( N3
Evaluand! la calidad del a&ua su$terr7nea
As- c!m! en
Fidr7ulica( rediciend! !r!sidades( ermea$ilidades( c!nductividades ,idr7ulicas en suel!s :luctuaci!nes.
Se alic" un m!del! de Red Neur!nal Arti'icial ara redecir el trans!rte de c!ntaminantes ;c!$re y cadmi!<
en medi!s saturad!s( ,!m!&*ne!s e
CONCLUSION8 en esta actividad c!mrend- 1ue im!rtante es estar $uscand! nuev!s m*t!d!s ara !$tener resultad!s c!n'ia$les y as raid!s c!m! es La ,erramienta Red Neur!nal Arti'icial( 1ue es alica$le a l!s r!$lemas de c!ntaminaci"n 1ue actualmente estam!s viviend!( ara alcan/ar un desarr!ll! s!steni$le se necesita 1ue e%ista un c!mr!mis! de t!d!s en el cuidad! del medi! am$iente0 ara reservar( miti&ar y revenir e'ect!s advers!s ara la salud ,umana e%uestas a la e%!sici"n de sustancias eli&r!sas en el medi! am$iente. Las industrias y las aut!ridades de$en c!mr!meterse a se&uir l!s rincii!s claves de este desarr!ll!( la c!ntaminaci"n n! s!l! a'ecta la 'auna y 'l!ra acu7tica !r m!tiv! de la c!ntaminaci"n de la&!s y r-!s y a&uas su$terraneas.
RE:ERENCIAS8 6.tecnun(es asi&naturas Ec!l!&-a Fierte%t! 'ec,a de c!nsulta 26 'e$rer! B32 c!nsultad! en ,tt8HHH6.tecnun.esasi&naturasEc!l!&iaFierte%t!22CA&u23A&Su$.,tm Garc-a( I. et.al. ;B323<. Trans!rte de C!ntaminantes en A&uas Su$terr7neas mediante Redes Neur!nales Arti'iciales. In'!rmaci"n tecn!l"&ica( B2;<( >54. Dis!ni$le en8 ,tt8HHH.sciel!.clsciel!.,scritJsciKartte%tidJS325>346B32333333322ln&Jestln&Jes Agua.uji.leccion Fecha de consulta 25 febrero 2017 en : http://www.agua.uji.es/pdf/leccionR20.pdf
