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
Gracias por subir tu actividad me sirvió para hacer la mía
ResponderBorrarmuchas gracias por la información pues la ocupe como guia para mi trabajo
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