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Unidad 1: Fase 1 - Contaminación del Agua Explotación de Minas y Canteras

Presentado por: Gustavo Adolfo Calle Código: 1060.647.823 Yuri Tatiana Vanegas Código: Einer wilton Garzón Código: Divia Liliana Herrera Código: 1072.744.758 Yeison Jair Solarte López Código:

Presentado a: Marcela Andrea Zambrano Tutora

Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD) Escuela de Ciencias Agrarias y Pecuarias del Medio Ambiente (ECAMPMA) Octubre 2018

Paso 1. Relación por estudiante de la industria, sector industrial y departamento de cada estudiante.

ESTUDIANTE: GUSTAVO ADOLFO CALLE  Departamento: Caldas  Sector Industrial: Industria Manufacturera  Industria: Industria Licorera de calda

ESTUDIANTE: YURI TATIANA VANEGAS  Departamento: Caldas  Sector industrial: Explotación de minas y canteras  Industria: Explotación ilegal para la extracción de oro.

ESTUDIANTE: DIVIA LILIANA HERRERA  Departamento: Cundinamarca  Sector Industrial: Agricultura, ganadería y acuicultura  Industria: Floricultura de la sabana.

ESTUDIANTE: EINER WILTON GARZON  Departamento: Caquetá  Sector Industrial: Industria manufacturera.  Industria: transformación de materia prima( cuero) en productos utilizables

ESTUDIANTE: YEISON JAIR SOLARTE  Departamento: Putumayo  Sector Industrial: Agricultura, Ganadera y acuicultura  Industria: Producción de cacao COPROCAGUAMUEZ

Paso 2. Diagrama espina de pescado causa- efecto Causa- maquinarias y equipos

Causa- Materiales

Causa- social

Causa- Mantenimiento

Maquinaria en mal estado Pobreza, violencia, desalojos, desempleo

Plomo

Falta de regulación y capacitación

Botes Mercurio

Disposición metales pesados

Irresponsabilidad ambiental Retroexcavadoras

Combustibles

Falta de comunicación CONTAMINACION HIDRICA Y EXPLOTACION DE ORO

Poca tecnología Mala Manipulación

Uso indiscriminado de químicos

Daños del sistema circulatorio y del corazón

Daños en las funciones del cuerpo y mal formaciones.

Combustión de residuos

Quema de combustibles fósiles

Alteración propiedades fisicoquímicas del agua Desprendimiento y desgaste de las fuentes hídricas Toxicodinamia: alteraciones del agua sobre su calidad y composición quimica

Causa- Métodos

Causa- Efectos en Población

Causa- Liberaciones Antropogenicas

Causa- Medio Ambiente

Paso 3. Mapa conceptual con juicios de valor CONTAMINACION HIDRICA Y EXPLOTACION DE ORO

Juicio Contextual

Estado Actual

Alteración de las propiedades fisicoquímicas delas fuentes hídricas

Juicio Categórico

Estado Deseado

Recolección de residuos sobrantes de la actividad y someterlos a procesos de biorremediacion

Vertimiento de sustancias químicas a las fuentes hídricas

Eliminación de compuestos inorgánicos

Alteraciones de las cadenas tróficas y aumento de la entropía de los ecosistemas

Los microorganismos transforman y modifican los elementos como metales pesados, pues estos cuentan con mecanismos enzimáticos y no enzimáticos para remover metales en solución.

Juicio Instrumental

Métodos Sugeridos

 Intercambio Iónico  Electrodiálisis  Biorremediacion

Ejercicios de estudiantes 1-2-3-4-5 ESTUDIANTE1: GUSTAVO ADOLFO CALLE A- Determine la alcalinidad de una muestra de agua que tiene un pH inferior de 8.0, si se presenta una concentración de especies disueltas de carbono inorgánico de 2.0x10-3 mol/L. 2 × 10−3

𝑚𝑜𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 100 𝑔 1000 𝑚𝑔 𝒎𝒈 𝐶× × × = 𝟐𝟎𝟎 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝐿 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1𝑔 𝑳

Se observa que la alcalinidad de la muestra de agua es de 200 mg/L CaCO 3.

B- El siguiente cuadro, expresa algunas características de la composición de dos muestras de agua:

Ca2+ Mg2+ Na+

Muestra A (mg/L) 20.0 3.0 10.0

Muestra B (mg/L) 9.7 7.9 0.5

Con base en la información registrada, indique cuáles son las dos muestras que presentan mayor dureza. Justifique su respuesta. Para realizar el cálculo de la dureza total de la muestra A, se tiene la siguiente ecuación: [𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙]

𝑚𝑔 = 𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝐶𝑎2+ + 𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑀𝑔2+ 𝐿

[𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙]

𝑚𝑔 𝑚𝑔 𝑚𝑔 𝒎𝒈 = 20 +3 = 𝟐𝟑 𝐿 𝐿 𝐿 𝑳

Para realizar el cálculo de la dureza total de la muestra B, se tiene la siguiente ecuación: 𝑚𝑔 𝑚𝑔 𝑚𝑔 𝒎𝒈 [𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙] = 9,7 + 7,9 = 𝟏𝟕, 𝟔 𝐿 𝐿 𝐿 𝑳 Por tanto, la muestra que presenta mayor dureza es la muestra A, porque tiene una mayor dureza total producida por los iones calcio y magnesio. La concentración de iones sodio no se tiene en cuenta para calcular la dureza, puesto que la dureza sólo es producida por cationes divalentes. C- En los procesos de tratamiento de aguas residuales se conocen tres tipos de tratamiento. Para el tratamiento primario, diseñe un diagrama para indicar en qué consiste y relacione un ejemplo de agua residual que aplicaría para su depuración. El tratamiento primario para las aguas residuales es el que se utiliza para detener solidos suspendidos y disueltos al igual que partículas en suspensión de tamaños grandes.

CRIBADO DESARENADO FLOCULACIÓN SEDIMENTACIÓN FILTRACIÓN

En el diagrama que propongo inicio con un tamizado o cribado el cual detendrá solidos grandes que vengan en el caudal de entrada, sigue un desarenador el cual detendrá en el fondo arenas gruesas y demás solidos que se sedimenten por si solos, flocualción en donde se realizara la aplicació0n de coagulante para realizar una precipitación de solidos disueltos y suspendidos de tamaño coloidal, seguido de un sedimentador donde se decantan estas partículas y el filtrado el cual detendrá la turbiedad y partículas coloidales que no se decantaron en los procesos anteriores.

D- Una muestra de agua residual industrial presenta las siguientes concentraciones: 11 mg/L de nitrógeno orgánico, 130 mg/L de carbono orgánico y 420 mg/L de DQO. Si se sabe que la muestra de agua contiene ácido esteárico, glucosa y glicina, determine la concentración de cada una.

Glicina: 11

𝑚𝑔 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝑁 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶2 𝐻5 𝑁𝑂2 75 𝑚𝑔 𝐶2 𝐻5 𝑁𝑂2 𝑚𝑔 𝑁× × × = 58,9 𝐶 𝐻 𝑁𝑂 𝐿 14 𝑚𝑔 𝑁 1𝜇𝑚𝑜𝑙 𝑁 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶2 𝐻5 𝑁𝑂2 𝐿 2 5 2

Ácido esteárico: 130

𝑚𝑔 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶18 𝐻36 𝑂2 284,48 𝑚𝑔 171,21𝑚𝑔 𝐶× × × = 𝐶18 𝐻36 𝑂2 𝐿 12 𝑚𝑔 𝐶 18 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶18 𝐻36 𝑂2 𝐿

Glucosa: 420 𝑚𝑔 𝑂 ×

1 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝑂 1𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶6 𝐻12 𝑂6 180 𝑚𝑔 𝑚𝑔 × × = 787,5 𝐶𝐻 𝑂 16 𝑚𝑔 𝑂 6 𝜇𝑚𝑜𝑙 𝑂 1𝜇𝑚𝑜𝑙 𝐶6 𝐻12 𝑂6 𝐿 6 12 6

ESTUDIANTE 2: YURI TATIANA VANEGAS

ESTUDIANTE 3: EINER WILTON GARZON

ESTUDIANTE 4: YEISON JAIR OLARTE 4ª. Determine la alcalinidad en mg CaCO3/L y mol/L, de una muestra de 100 mL que se titula con una solución de 0.1 M de HCl, si se consumieron 3 mL de ácido. C1*V1 = C2*V2 C2 =V1CA/V2 C2 = 0.1M*3ML/100ML C23*10

-3Mol CaCO3/L

AlC = 3*10 -3Mol CaCO3/L*100g/mol AlC =0.3gCaCO3/l 4b. Determine la dureza cálcica, dureza magnésica, dureza caerbonácea, dureza no carbonácea y alcalinidad total de una muestra de agua que tiene 27.2 mg/L de Ca2+ y 9.8 mg/L de Mg2+. Dureza cálcica =mgCa/l*2,5 =27,2 mg/l*2.5=10.88 Dureza magnésica= mgMg/4.12=9.8mg/l4.12=2.37 Dureza carbonacea =corresponde a la parte de la dureza total químicamente equivalente a los bicarbonatos presentes en el agua por lo tanto es 10.88. Dureza no caerbonacea = Corresponde a la parte que no contiene aniones carbónica por tal motivo es 2.37.

4d. El siguiente cuadro, expresa algunas características de la composición de dos muestras de agua: Muestra A (mg/L) Muestra B (mg/L) 2+ Ca 9.7 20.0 Mg2+ 7.9 3.0 + Na 0.5 10.0 Con base en la información registrada, indique cuáles son las dos muestras que presentan mayor nivel de mineralización. Justifique su respuesta. Rta/ Es la muestra B ya que es aquella que contiene un alto nivel de minerales en partículas sales de magnesio y calcio por tal motivo aquellas muestras que tengan mayor cantidad de minerales será el agua que es mas dura. Estoy realizando el diagrama de los contaminantes de un agua residual.

ESTUDIANTE 5: DIVIA LILIANA HERRERA

5ª.Determine los tres tipos de alcalinidad ([OH-], [𝐻𝐶𝑂3 −] y [𝐶𝑂3 2−]) de una muestra de agua que se encuentra a un pH de 8.67 a temperatura de 23.4 °C y se sabe que tiene una concentración de alcalinidad de 57.6 mg/L CaCO3.

1. La concentración de iones OH- libres se neutraliza cuando ocurre el cambio brusco de pH a un valor mayor de 8.3 2. La mitad de los carbonatos se neutraliza a pH 8.3 y la totalidad a pH de 4.5 3. Los bicarbonatos son neutralizados a pH 4.5 4. La alcalinidad entre 41 y 98.1 mg/l CaCO3 es considerada como media

5bJustifique por qué se adiciona hidróxido de calcio a los procesos de potabilización para eliminar la concentración de dureza.

Este proceso se llama ablandamiento que consiste en eliminar del agua las sustancia que aportan dureza a como lo son, sales de magnesio, calcio, por medio de la formación de compuestos insolubles y se explica así: Los carbonatos que causa la dureza pueden ser precipitados como carbonato de calcio o hidróxido de magnesio con la adición de hidróxido de calcio, según las siguientes reacciones

5dElabore un diagrama donde exponga los diferentes parámetros relacionados a la disminución de carga contaminante de una muestra de agua para potabilizar. Indique la relación que tienen y cómo se evalúan.

Carga contaminante Sólidos gruesos Partículas coloidales Sólidos en suspensión Materia Orgánica Gérmenes Patógenos Acondicionamiento

Proceso

evaluacion Desarenado solidos sedimentables Coagulación+Floculación+Decantación Solidos en suspension Filtración Turbiedad Afino con Carbón Activo Organolecticas Desinfección Nivel de cloro corrección del pH pH

Parametros

max 2 Olor y sabor aceptable 0,3 - 2 ppm 6,5 - 9,0

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