miércoles, 28 de junio de 2017

Modulo 20, Semana 2, Actividad: Recolección



Estudiante: Michel Sámano del Real
Grupo: M20C2G4-019
Facilitador: Adolfo Jesús Aguilar Garayoa


¿Qué producto entregarás?

Un glosario de los conceptos centrales de tu investigación que has realizado sobre el problema de contaminación del agua.

1. Recupera la información investigada: De las actividades integradoras 1 a la 3 retoma los conceptos clave, que encontraste sobre el problema de contaminación que has trabajado. Recuerda que a la hora de divulgar la información que has recuperado, el público en general puede no estar familiarizado con cierta terminología que encontraste, este es el momento de ofrecer una contextualización e introducción.

2. Organízalas y redacta sus definiciones. Para poder seleccionar de manera pertinente las palabras que debes describir, considera los siguientes niveles de tu investigación e identifica aquellas que no estén, no sean de fácil comprensión o necesiten de más especificaciones.

Glosario:

Adsorción: La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas de gases, líquidos o sólidos disueltos son atrapados o retenidos en una superficie.

DBO: La demanda biológica de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Se utiliza para medir el grado de contaminación, normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción (DBO5), y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l). 

Escorrentía: La corriente de agua que se vierte al rebasar su depósito o cauces naturales o artificiales.

Estequiometria: Es la parte de la química que se refiere a la determinación de las masas de combinación de las substancias en una reacción química, hace referencia al número relativo de átomos de varios elementos encontrados en una sustancia química y a menudo resulta útil en la calificación de una reacción química, en otras palabras se puede definir como la parte de la Química que trata sobre las relaciones cuantitativas entre los elementos y los compuestos en reacciones químicas.

Estuario: Desembocadura, desagüe.

Eutrofización: Es el aumento de nutrientes en un medio acuático debido a contaminantes generado por el ser humano, lo cual tiene como consecuencia la disminución del oxígeno disuelto en el agua, causando la muerte de las especies acuáticas.

Fitoplancton: se denomina así al conjunto de los organismos acuáticos autótrofos del plancton, que tienen capacidad fotosintética y que viven dispersos en el agua.

Geomorfológicas: Las formas del relieve, estas son el resultado de la dinámica general, como la climatología, la hidrografía, de fenómenos biológicos, geológico en relieve.

Hídricos: Es aquello que está vinculado al agua.

Hidrodinámicas: Estudia la dinámica de los líquidos, su movimiento se supone que el flujo de los líquidos es un régimen estable o estacionario y la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo. 

Hidrología: Es una rama de las ciencias de la Tierra que estudia el agua, su ocurrencia, distribución, circulación, y propiedades físicas, químicas y mecánicas en los océanos, atmósfera y superficie terrestre.

Ionización: es el fenómeno químico o físico mediante el cual producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra.

Nitrificación: La nitrificación es una etapa importante en el ciclo del nitrógeno en los suelos. Este proceso fue descubierto por el microbiólogo ruso Sergei Winogradsky y en realidad consiste en dos procesos distintos.

Oxidación: Es una reacción química donde un metal o un no metal cede electrones, y por tanto aumenta su estado de oxidación.

Parámetros: Es una constante o una variable que aparece en una expresión matemática y cuyos distintos valores dan lugar a distintos datos en un problema.

Precipitación: La caída del agua sobre la superficie terrestre.


Fuentes:
 







Modulo 20, Semana 2, Actividad: Proyecciones



Estudiante: Michel Sámano del Real
Grupo: M20C2G4-019
Facilitador: Adolfo Jesús Aguilar Garayoa

1. Retoma el problema de contaminación del agua. De la actividad integradora "Contaminación química de un cuerpo de agua”, retoma el problema planteado y prepárate para realizar una investigación más amplia.

2. Investiga sobre el uso de modelos matemáticos para resolver problemas de contaminación del agua. Guíate respondiendo las siguientes preguntas:

a. ¿Por qué y para qué sirven los modelos matemáticos en los problemas relacionados con la contaminación del agua?

Sirve porque  puede definir como el desarrollo de ciertas técnicas para expresar en términos matemáticos los aspectos físicos, químicos y biológicos de los cambios experimentados por sustancias agregadas al recurso hídrico. Su función ofrece una herramienta eficiente de planificación; se puede llegar a establecer un uso coherente de los recursos hídricos o se puede establecer como estrategias de control de descargas. En definitiva el objeto es hallar la mejor distribución del recurso hídrico, en cantidad y calidad, en cada punto a lo largo del tiempo.

b. ¿Qué factores son los que hay que tomar en cuenta para elegir un modelo matemático que te ayude a resolver el problema de contaminación del agua?

Algunos de los factores que hay que tomar en cuenta para elegir un modelo matemático son los que nos permitan una  hacer una predicción de lo que pasara con ciertos parámetros en un cuerpo de agua, en el espacio y en el tiempo.

- Escalas de tiempo y espacio

-Condiciones geomorfológicas, hidrológicas e hidrodinámicas.

- Cinética de las transformaciones de los parámetros físicos, químicos y biológicos y la magnitud del cambio respecto al tiempo.

- Cargas contaminantes, su magnitud e impacto.

En el caso específico de los ríos, es posible efectuar este análisis simplificado conociendo unos pocos parámetros como son: población de diseño, área de drenaje, máxima temperatura del agua y profundidad del cauce en caso de la imposibilidad de conseguir el dato de la profundidad, puede ser suficiente una descripción cualitativa del rio. 

Debe puntualizarse que la validez de los resultados aumenta conforme a la cantidad y calidad de información disponible ingresada al modelo.




c. ¿Qué tipos de modelos hay que se apliquen al estudio de la calidad del agua?

Los modelos pueden ser dinámicos o estacionarios:
Dinámicos: Estos proveen información acerca de la calidad del agua tanto en la dirección o distancia (aguas de una descarga) como en el tiempo.

Estacionarios: Suponen que  existe variación solo en el espacio (no considera cambios en el tiempo), como por ejemplo una descarga continua y constante. Estos son de menor grado de dificultad y de menor costo de aplicación que los modelos dinámicos.

Para representar el flujo de agua en ríos siendo la dirección considerada el sentido del escurrimiento son los Modelos Unidimensionales.

Los Modelos Bidimensionales se utilizan para ríos de gran ancho, en los cuales las concentraciones de contaminantes varían de un lado de la ribera al otro. En estos casos se usa un sistema cartesiano de coordenadas, en el cual una de ellas corresponde al sentido del flujo y la otra a la dimensión lateral.

Modelos tridimensionales: Estos encuentran aplicación en estudios de agua subterráneas y en sistemas más complejos de aguas superficiales. Requieren de mayor información, por lo que su uso se restringe a problemas de gran magnitud cuando se dispone de recursos suficientes para su aplicación.

Los modelos se pueden clasificar de la siguiente manera:

*  Soluciones analíticas aplicables en corrientes o ríos.

* Las Soluciones Numéricas, segmentos finitos aplicables en Estuarios, lagos y océanos.
  
3. De los diferentes tipos de modelos matemáticos que investigaste escoge dos ejemplos, señalando las diferencias y su uso específico.




4. Apoyándote de los temas revisados en la Unidad 1 y de la información que has recopilado analiza y explica cuál de los modelos matemáticos que investigaste sirve para tu tema en específico. Incluye un argumento central y dos secundarios.

Considero que para el tema que elegí se puede aplicar el modelo dinámico de soluciones analíticas aplicables unidimensional en corrientes o ríos, como el modelo  MULTI-SMP.

Argumento Central:
El río San Pedro presenta una problemática donde se ha sometido por más de 30 años a todo tipo de contaminación y explotación, el cual  requiere de un análisis amplio de muchos factores que se involucran en la contaminación, se debe considerar oxígeno disuelto, DBO carbonácea y nitrogenada y toxicidad amoniacal en ríos; donde debemos considerar los niveles de toxicidad de metales pesados en suelos y sedimentos.

Argumento Secundario 1: Este modelo es fácil de usar, permite la interacción con el usuario y tiene capacidad gráfica.

Argumento Secundario 2: Con este modelo conseguiremos datos de los tipos de contaminantes y la situación real del rio, ayudándonos a obtener los datos mas precisos y como tratarlos.

5. A manera de conclusión, responde a la siguiente pregunta:
 ¿Qué proyecciones se pueden obtener del modelo que escogiste?

Las proyecciones que podemos obtener de este modelo siendo permanente o unidimensional pueden ser  las condiciones del cuerpo de agua, podemos relacionar las entradas de aguas residuales y sustancias toxicas al rio provocando un cambio en la calidad del agua y en el cauce, el lograr determinar la concentración de metales pesados identificando los sitios que presenten mayor índice de contaminación. El conseguir conocer las causas y el grado de contaminación se podrá dar paso a la restauración y cuidado del rio, concientizar a la población y autoridades para que juntos se asocien con diferentes instituciones que pueden ayudar a la investigación y tratado de la contaminación del rio.

Fuentes:

Material en extenso del módulo 20 de Prepa en Línea
https://polipapers.upv.es/index.php/IA/article/viewFile/2699/2684