sesion 1 - introduccion

Nombre de archivo 17/08/2013

Facultad - Curso - profesor 1

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CONTAMINACIN DE AGUAS

SILLABUS Presentacin Ing. Daniel Ttito Clavo

17/08/2013Facultad de Ingeniera y Gestin Ambiental Contaminacin de Aguas Prof. Daniel Ttito Clavo Sesin 1

Informacin Docente

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Ing. Daniel Ttito ClavoIng. Ambiental Universidad Nacional Agraria La Molina, con estudiosde postgrado en Manejo y Recuperacin de Suelos DegradadosUniversidad Nacional Agraria La Molina y especializacin enSeguridad, Salud y Medio Ambiente.Ingeniero Colegiado con 11 aos de experiencia.Gerente Socioambiental de la Consultora Klohn Crippen Berger S.A.pp gJefe de proyectos y Asistente de Gerencia del rea Ambiental de laConsultora SVS Ingenieros SAC.Coordinador de Proyectos Ambientales de la Consultora Vector PerSAC.




Syllabus

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Semana Fecha Sesin Tema

Semana 1 17/08/13 1Conceptos generales del agua. Clasificacin natural del agua (superficial y subterrnea). Elciclo hidrolgico.

2 Prctica 1. Introduccin al trabajo de campo y laboratorio.

Semana 2 24/08/133 Importancia del agua en el ecosistema natural. Tipo y usos del agua por el hombre.4 Conceptos de Calidad del agua. Problemtica del agua en el Per y el mundo.5 Prctica 2. Procedimientos para Toma de Muestra Terico

Semana 3 31/08/136 Parmetros del Agua: Caractersticas fsicas: turbiedad, olor, color sabor, entre otros.

7 Practica -Laboratorio 3. Monitoreo del agua de mar - Determinacin del pH - ConductividadElctrica

Semana 4 07/09/138 Parmetros del Agua: Caractersticas qumicas: ph, alcalinidad, acidez, dureza, oxigenodisuelto, entre otros.

9 Practica -Laboratorio 4. . Determinacin de la Turbidez Monitoreo de agua en losPantanos10 Paso de Teora 1


Semana 5 14/09/13

10 Paso de Teora 1.

11 Parmetros del Agua: Caractersticas qumicas: Grupo de nitrgeno, fosforo, azufre,detergentes, entre otros.

12 Practica -Laboratorio 5 Determinacin de slidos sedimentables Monitoreo de agua en losPantanos

Semana 6 21/09/13 13 Parmetros del Agua: Caractersticas biolgicas: bacterias, protozoos, fauna acutica.14 Prctica - Laboratorio 6. Determinacin del oxigeno disuelto

Semana 7 28/09/13 15Concepto de toxicidad - Tipos de contaminantes del agua. Fuentes de contaminacin.Fuentes naturales e industriales.

16 Examen parcial de laboratorioSemana 8 05/10/13 17 EXAMEN PARCIAL TEORIA

Syllabus

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Semana Fecha Sesin Tema

18 Contaminacin por Metales pesados. Metaloides. Metales y metaloides enlazadosorgnicamenteSemana 9 12/10/13 orgnicamente.

19 Practica -Laboratorio 7. Monitoreo de agua en la parte baja del ro Lurn (Trabajo decampo)

Semana 10 19/10/13 20 Contaminantes por bionutrientes Eutrofizacin.21 Practica -Laboratorio 8. Determinacin de la alcalinidad

Semana 11 26/10/13 22Contaminantes orgnicos: Jabones detergentes y sustancias formadoras de detergentes.Bactericidas. Estrgenos. Contaminantes orgnicos biorrefractarios. Compuestos clorados ybromados que se encuentran en la naturaleza. Toxinas microbianas.

23 Practica - Laboratorio 9. Determinacin de la dureza total.

Semana 12 02/11/13

24 Paso de Teora 2.

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Contaminacin por Plaguicidas en el agua. DDT e insecticidas rgano clorados. Fungicidas.Herbicidas. Compuestos bipiridlicos. Compuestos heterocclicos del nitrgeno conpropiedades herbicidas. Herbicidas clorofenxicos. Herbicidas miscelneos. Subproductosde fabricacin de plaguicidas. Bifenilos policlorados (PCB).

26 C t i i Mi A fi i l Efl t Mi


26 Contaminacin Minera. Agua superficial y Efluentes Mineros27 Practica - Laboratorio 10. Determinacin de la demanda bioqumica de oxigeno.

Semana 13 09/11/13 28 Contaminacin con hidrocarburos de petrleo. Radionuclidos en ambiente acutico.29 Prctica 11. Visita a laboratorio comercial.

Semana 14 16/11/13

30 Mezclado rpido. Floculacin y coagulacin. Ablandamiento. Sedimentacin.

31 Filtracin. Desinfeccin. Procesos de membrana. Procesos avanzados de oxidacin.Adsorcin con carbn. Aireacin.32 Prctica 12. Ejemplos prcticos para la determinacin de anlisis de agua.

Semana 15 23/11/1333 Procedimiento de monitoreo y control del agua - Normas de Calidad de Aguas Per34 Exposicin de trabajos finales.35 Examen final de laboratorio

Semana 16 30/11/13 36 EXAMEN FINAL TEORIA



Bibliografa

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Obligatorio:Cano, A.;Young, K. (eds.) Los pantanos de Villa : biologa y conservacin (333.782/C25 2)Turk, A.;Turk, J.;Wittes, J. Ecologa-Contaminacin-Medio ambiente (574.5/T8 1)Herrera Cataln, Pedro; Millones Destfano, Oscar. Cul es el costo de la contaminacinambiental minera sobre los recursos hdricos en el Per?

Libros de revisin:Davis, MacKenzie L. y Masten, Susan J. 2005. Ingeniera y Ciencias Ambientales. Primera

Edicin. Mc Graw Hill Interamericana. Impreso en Mxico.Glynn, H. y Gary, H. 1999. Ingeniera Ambiental. Segunda Edicin. Prentice Hall. Impreso enMxico.Nebel, B. y Wright, R. 1999. Ciencias Ambientales. Ecologa y Desarrollo Sostenible. Sextaedicin. Editorial Prentice Halll. Impreso en Mxico.Manahan, Stanley E. 2007. Introduccin a la Qumica Ambiental. Primera Edicin del Espaol.Revert Ediciones S.A. de C:V. y Editorial Revert, S.A. Impreso en Espaa.Manahan, Stanley E. 2000. Environmental Chemistry. Seventh edition. Lewis Publisher. USA.Orozco Barrenetxa Carmen. Contaminacin Ambiental una visin desde la Qumica.


Evaluacin

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Pasos o Informes

Evaluacin Porcentaje Promedio 1 2 3 4 5

Prueba de Entrada 0%

Examen Parcial Teora 20%

Examen Final Teora 20%

Evaluacin Continua: 60%

- Examen Parcial Prctica (10%)- Examen Final Prctica (10%)


Examen Final Prctica (10%)- Seminario y/o Investigacin

(25%)

- Pasos y/o Informes de Laboratorio (10%)

X X X X X

- Participacin en clase (5%) Evaluacin continua

TOTAL 100%



Prueba de Entrada

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Segn su criterio defina contaminacin de agua.

Indique que parmetros fsicos qumicos y biolgicos del agua,conoce.

Segn su criterio defina Eutrofizacin.

Explique brevemente que es agua

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Explique brevemente que es agua.

Objetivos del curso

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La clasificacin del agua y el origen de los contaminantes.

Las fuentes y los tipos de agua.

Las alternativas generales para el tratamiento de aguascontaminadas.

Los criterios para el monitoreo del agua en forma terica yLos criterios para el monitoreo del agua, en forma terica yprctica.

El uso apropiado de la Normativa Ambiental vigente




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SESIN 1: CONCEPTOS GENERALES

CONCEPTOS GENERALES DEL AGUA. CLASIFICACIN NATURAL DEL AGUA(SUPERFICIAL Y SUBTERRNEA). EL CICLO HIDROLGICO.

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Concepto

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El agua es la sustancia ms abundante que existeen la tierra y es el principal componente de todos losseres vivos.

El agua es uno de los cuatro elementos que elfilsofo griego Aristteles defini como constituyentedel universo (aire, tierra y fuego).

Es considerada solvente universal, es el mejorsolubilizante de compuestos inorgnicos,mecanismo fundamental en todos los procesosnaturales.




Concepto

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El agua se presenta en lanaturaleza en todos susestados (slido, lquido ygaseoso) en un espaciollamado hidrsfera.

Se congela a 0 C y su puntode ebullicin es 100 C (Chow,(1994).


Molcula del agua

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La molcula de agua est formada por dostomos de hidrgeno unidos a un tomo deoxgeno.Los enlaces hidrgeno oxgeno soncovalentes, dado que comparten un parelectrnico.Debido a que el oxgeno tiene un carcter nometlico de mayor electronegatividad, el pary g , pelectrnico de enlace est ms cerca de esteelemento que del hidrgeno, determinando lapolaridad del enlace. La estructura de lamolcula de agua es angular, y el ngulo deenlace es de 104,5.




14

Molcula del agua


Agua

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El agua es un recurso naturalpermanente que cubre las tres cuartaspartes de la superficie del globo,formando los ocanos, glaciares, lagos yros.

Es un lquido incoloro, transparente,i d i idinodoro e inspido.




Agua Dulce

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Agua Dulce

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Agua Salada

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Agua Salada

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Cantidades Estimadas

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Balance Anual de Agua Global

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Hidrologa

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Hidrologa es la ciencia que estudia las aguas sobre la tierra, suocurrencia, circulacin y distribucin, sus propiedades qumicas yfsicas y su reaccin con el medio ambiente, incluyendo surelacin con los seres vivos (Consejo Federal de Ciencia yTecnologa establecido por el presidente de Estados Unidos en1959)


Ciclo Hidrolgico

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El ciclo hidrolgico es el fenmeno de circulacin global del aguaproducido fundamentalmente por la energa solar, e influenciadopor las fuerzas de gravedad y la rotacin de la Tierra.

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Ciclo del agua en la naturaleza17/08/2013Facultad de Ingeniera y Gestin Ambiental Contaminacin de Aguas Prof. Daniel Ttito Clavo Sesin 1

Componentes del Ciclo HidrolgicoP i it i

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La formacin de la precipitacin requiere la elevacin de una masa deagua en la atmsfera de tal manera que se enfre y parte de su humedadse condense. La condensacin requiere de una semilla llamada el ncleode condensacin, alrededor del cual las molculas del agua se puedenunir (Chow, 1994).

Precipitacin




F i d P i it i l N b

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Componentes del Ciclo HidrolgicoFormacin de Precipitacin en las Nubes



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La precipitacin incluye lluvia, nieve y otros procesos mediante los cualesel agua cae a la superficie terrestre, tales como granizo y nevisca.

De acuerdo a los fenmenos meteorolgicos, las precipitaciones puedenclasificarse en: precipitaciones por conveccin, precipitaciones orogrficasy precipitaciones ciclnicas o de frentes.

Precipitacin




P i it i C i

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Componentes del Ciclo HidrolgicoPrecipitacin por Conveccin


Enfriamiento por ascenso convectivo

P i it i O fi

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Componentes del Ciclo HidrolgicoPrecipitacin Orogrfica


Enfriamiento por ascenso orogrfico



P i it i d F t

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Componentes del Ciclo HidrolgicoPrecipitacin de Frentes


Enfriamiento por ascenso frontal


31

La medicin de la cantidad de agua cada en una zona se realiza pormedio de un instrumento que se llama pluvimetro y se registra con lospluvigrafos. Se expresa en lmina de agua, comnmente en milmetros(mm).

Precipitacin




Componentes del Ciclo HidrolgicoE i

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Proceso fsico por el cual el agua pasa del estado lquido al gaseoso yrepresenta la tasa neta de transporte de vapor hacia la atmsfera.

La evaporacin es una variable fundamental del ciclo hidrolgico, si setiene en cuenta que aproximadamente el 70% del agua que precipita esdevuelta a la atmsfera por dicho proceso.

Evaporacin

La evaporacin total es la suma de la evaporacin de superficie de agualibre (lagos, tanques, cursos de agua) y la evapotranspiracin(evaporacin del agua del suelo y transpiracin de plantas).


Componentes del Ciclo HidrolgicoE i

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La intensidad de la radiacin solar, la duracin de la insolacin,condiciones de vientos, humedad relativa, cobertura de nubes, presinatmosfrica y otros. Adems de los factores climticos, los factores delsuelo y la vegetacin tambin gobiernan los procesos deevapotranspiracin.

El t d i l i t t tili di l

Evaporacin

El tanque de evaporacin es el instrumento que se utiliza para medir laevaporacin desde superficies de agua.


Tanque de evaporacin clase A



Componentes del Ciclo HidrolgicoI filt i P l i A S bt

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Se denomina infiltracin al proceso de entrada de agua a travs del sueloproveniente de lluvia, derretimiento nival o irrigacin.

Para que exista infiltracin, debe existir:Una fuente de abastecimiento de agua: lluvia, riego o agua acumuladaen depresiones.

Infiltracin, Percolacin y Aguas Subterrneas

Un receptor de esa infiltracin: el suelo, a travs de su capacidad dealmacenamiento.



35

Se debe tener en cuenta que el movimiento de agua en el suelo continaan cuando ha finalizado el proceso de la infiltracin, ya que el aguainfiltrada se redistribuye tambin lateralmente. Una vez que el aguaatraviesa el suelo, el proceso se denomina percolacin.






36

Segn la distribucin en profundidad del contenido de agua, es posibledistinguir dos zonas en el ambiente subterrneo:

Zona saturada: est limitada superiormente por el nivel de agua. Enesta zona el agua llena completamente todos los espacios (poros)existentes entre los materiales del suelo. Se trata del agua subterrneaalojada en el acufero fretico.


jZona no saturada: situada entre la superficie fretica y la superficie delterreno. La porcin superior es la ms sometida a evapotranspiracin.Est comprendida entre la superficie del terreno y los extremosradiculares de la vegetacin (prcticamente es la capa de suelo). Lazona inferior es la llamada franja capilar y es la transicin a la zonasaturada propiamente dicha.


R ti i d l A l S l

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Componentes del Ciclo HidrolgicoReparticin del Agua en el Suelo


Fuente: adaptada deCEPIS (1997)




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La medicin de la profundidad del nivel de agua se realiza con una sonda.El registro sistemtico de estas profundidades aporta importanteinformacin sobre las variaciones de la disponibilidad de agua en losreservorios subterrneos y sobre el movimiento del agua en los acuferos(escurrimiento subterrneo).



Componentes del Ciclo HidrolgicoE i i t fi i l hid fi fi i l

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Un ro drena un rea determinada que se denomina rea de captacin ocuenca o cuenca hidrogrfica (ver Figura).

Los lmites de esta rea estn definidos por zonas ms elevadas delterreno que constituyen las divisorias de agua.

El j t d t d l d ( i i l fl t

Escurrimiento superficial, cuenca hidrogrfica y aguas superficiales

El conjunto de todos los cursos de agua (ros principales, afluentes,tributarios, arroyos, etc.) que confluyen en un curso de agua principal, sedenomina red de drenaje superficial.




Ci l Hid l i Ni l d C

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Componentes del Ciclo HidrolgicoCiclo Hidrolgico a Nivel de Cuenca


Trabajo Encargado 1

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Preparar una presentacin sobre la problemtica del agua en la ciudad deLima.

Tiempo: 2 semanas. Fecha de Entrega 7 de setiembre

Trabajo Grupal: 4 personas por Grupo.

Total de diapositivas Mximo: 10


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