Eutrificacion

Capitulo I

Que es Eutrificacion?

“La eutruficación o eutrofización (del griego eú, bien, y trophé, alimentación) es un proceso natural de envejecimiento de agua estancada o de corriente lenta con exceso de nutrientes y que acumula en el fondo materia vegetal en descomposición. Las plantas se apoderan del lago hasta convertirlo en pantano y luego se seca.” (Encarta,2007)

En aguas relativamente tranquilas, como lagos y lagunas, los vegetales acuáticos proliferan debido a la presencia de elementos nutritivos como nitratos y fosfatos que actúan como fertilizantes. Las principales fuentes de nutrientes son las aguas negras y los escurrimientos agrícolas que originan el crecimiento masivo de algas y lirios, que genera grandes cantidades de masas vegetales sobre las aguas y su posterior acumulación sobre las riberas. Cuando las plantas mueren, el proceso de descomposición consume el oxígeno disuelto en el agua provocando condiciones anaeróbicas.

Proceso de Eutrificacion:

El proceso de eutrofización puede ser causado de dos maneras:

Causas Naturales:

− Alta cantidad de precipitaciones 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 se produce la fotosíntesis).

Causas Antropogénicas:

− El uso de detergentes polifosfatados y alquilbencensulfonatos, aceleran el proceso de eutrofización.

− El excesivo uso de fertilizantes que contienen nitrógeno (N2).

− Los sistemas de alcantarillado, ya que sus aguas contienen materiales compuestos de nitrógeno, especialmente excretas 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.

Cambios que ocurren durante el Proceso de Eutrificacion:

Cambios biológicos:

• Aumenta considerablemente el fitoplancton. Las algas verdeazules se desarrollan exponencialmente, mientras que las de otros tipos desaparecen.

• Aumenta la actividad bacteriana.(ANAEROBICA)

• Los animales acuáticos enferman y mueren. Los restos de plantas y animales muertos se acumulan en los fondos, frenando la circulación del agua. (materia orgánica). El agua se torna parda y maloliente. Cambia de color: rojo, verde, amarillo o pardo.

Cambios químicos:

• El oxígeno disuelto baja de alrededor de 9 mg/l a 4 mg/l lo cual afecta negativamente y de inmediato a los organismos. Cuando el nivel baja a 2 mg/l todos los animales han muerto.

• Hay una significativa elevación de la DBO.

• La concentración de compuestos nitrogenados, fosfatados se incrementa, así como la de otros elementos químicos.

• Si el exceso de nutrientes sigue fluyendo a los lagos, las bacterias anaerobias predominan en ellos y quedan putrefactos debido a la producción del ácido sulfhídrico (H2S) y metano (CH4) durante la descomposición de la materia orgánica

Reacciones Químicas del Proceso de Eutrificacion:

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 Eutrofización

Parámetros Físicos:

• Características organolépticas (olor, color, sabor).

• Temperatura (la temperatura óptima es de 8 a 15ºC).

• Conductividad (gracias a las sales del ácido nítrico).

• Turbidez.

Parámetros Químicos:

• Contaminantes orgánicos.

• Contaminantes inorgánicos.

• 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 microorganismos 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 Dióxido 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

Níquel <0.2 mg/L

Plomo (metal tóxico) <0.05 mg/L

Clasificación de acuerdo al contenido de P y clorofila

Fósforo Clorofila

Ultra-oligotrófico 10% 6%

Oligotrófico 63% 49%

Mesotrófico 26% 42%

Eutrófico 1% 3%

Hipertrófico 0% 0%

100% 100%

Fuente: www.ctv.es/clean _world/

Capítulo II: Descripción del caso

Caracterización ambiental

Se plantea el caso en el escenario natural del Lago de Valencia que presenta un problema ambiental de gran magnitud como lo es la intensificación del proceso de eutrificación. Para este se estudiara el área correspondiente al estado Aragua.

Ubicación

El lago de Valencia es el segundo lago de agua dulce natural en importancia de Venezuela después del Lago de Maracaibo. Se encuentra emplazado en una fosa tectónica conocida como Graben de Valencia que se encuentra entre la Cordillera de la Costa y la Serranía del Interior.

La cuenca del Lago de Valencia ocupa una extensión aproximada de 3.140 Km2, que representa el 0,35% del territorio de Venezuela, siendo 340 Km2 ocupados propiamente por el Lago; en este porcentaje de territorio habitan cerca de 2,3 millones de personas, es decir, el 10% de la población del país, por lo cual es una de las regiones más densamente pobladas, entre los centros poblados tenemos Valencia, Maracay, Mariara y San Joaquin.

Su ubicación geográfica es al centro-norte de Venezuela y abarca parte de los estados Aragua y Carabobo, incluyendo la superficie total o parcial de 20 municipios, 11 del estado Aragua y 9 del estado Carabobo. http://www.minci.gob.ve/alo-presidente/16/6671/el_marn_a.htm

Figura 1. Situación relativa nacional

Figura 2. Situación relativa regional

Figura 3. Situación relativa regional, Estado Carabobo y Estado Aragua

Climatología:

De acuerdo a la clasificación de Köppen, el clima de la zona plana central de la Cuenca del Lago de Valencia es tropical lluvioso con dos estaciones bien definidas:

estación seca y estación lluviosa. Esta alternancia estacional está influenciada por los vientos alisios del Norte y del Sur y por las calmas ecuatoriales.

Suelos:

Debido a que la mayoría de los materiales parentales se han depositado en tiempos ecológicos relativamente recientes a muy recientes, los suelos manifiestan generalmente un grado de desarrollo poco avanzado, con predominio de Entisoles, Inceptisoles, Mollisoles y Vertisoles. Suelos mas evolucionados de tipo Alfisol, Ultisoly Oxisol solo se encuentran sobre remanentes de terrazas en algunos valles en el piedemonte (MARNR, 1983).

En general, son suelos fértiles, de texturas medias, dominando la franco limosa; predominando los Ustropepts, Haplustols, Chronusterts; profundos, bien drenados (a excepción de algunos sectores adyacentes al Lago, afectadas por el alto nivel freático) y con un estrato carbonítico abundante

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