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miércoles, 6 de marzo de 2019

M20S2 Actividad Integradora: Recolección de información

Actividad integradora: Recolección de información.
Alumno: Elber González López
Facilitadora: Ana Ma. Olvera García
Modulo 20 Semana 2
Grupo: M20C4G6-66

¿Qué hacer?

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. Organiza y redacta las definiciones de las palabras clave de tu investigación que estén relacionadas con: las causas y consecuencias, modelos matemáticos, proyecciones, optimización y procesos químicos.

• Planteamiento del problema
• Ubicación geográfica
• Antecedentes y consecuencias
• Modelos matemáticos
• Proyecciones y optimización

Nota: El número de definiciones que incluirás no deberán ser menos de 10, ni más de 20.
3. Integra tus conceptos en un archivo de procesador de textos y envíalo para revisión y retroalimentación. Guarda el archivo con el nombre:
Apellidos_Nombre_M20S2_Recoleccion

Glosario de conceptos centrales o palabras clave  de mi investigación sobre el problema de contaminación del agua.


Palabras
Concepto o definición.





Organismo coliforme
La denominación genérica coliformes designa a un grupo de especies bacterianas que tienen ciertas características bioquímicas en común e importancia relevante como indicadores de contaminación del agua y los alimentos. Coliforme significa con forma de coli, refiriéndose a la bacteria principal del grupo, Escherichia coli, descubierta por el bacteriólogo alemán Theodor von Escherich en 1860. 






Escala espacial
El concepto de escala espacial en Ecología se define como la dimensión física de un objeto o proceso ecológico en el espacio. Ejemplo: Hablamos de tasas de asimilación de CO2 en micromoles por metro cuadrado y segundo, de densidades de semillas en metros cuadrados, de dominios vitales de individuos en cientos de metros cuadrados, de coberturas paisajísticas en hectáreas y de cambios climáticos sobre kilómetros cuadrados.





Hidrología
La 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. Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio de las masas glaciares. 






Hidrogeología
La hidrogeología es la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas subterráneas, las formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas, su interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas), así como las condiciones que determinan las medidas de su aprovechamiento, regulación y evacuación.


Caudal
Caudal es la cantidad de fluido, medido en volumen, que se mueve en una unidad de tiempo;




Afluente
En hidrología, un afluente corresponde a un curso de agua, también llamado tributario, que no desemboca en el mar, sino en otro río más importante con el cual se une en un lugar llamado confluencia.




Confluencia
Confluencia es la reunión en uno solo de dos o más cursos de agua, glaciares, o corrientes marinas, así como el punto donde esto ocurre.  En pocas palabras, confluencia es donde aguas de distintas corrientes o ríos se unen para formar un cauce común.



Estiaje
Estiaje es el nivel de caudal mínimo que alcanza un río o laguna en algunas épocas del año, debido principalmente a la sequía.


Pluvial
De la lluvia o relacionado con ella.


Metales pesados
El término metal pesado se refiere a cualquier elemento químico metálico que tiene una densidad relativamente alta y es tóxico o venenoso en concentraciones bajas.




Hidruro
Un hidruro es un compuesto químico formado por cualquier elemento y un hidrógeno. Se dividen en hidruros metálicos, los cuales se forman con un metal + un hidrógeno. Y los hidruros no metálicos los cuales se forman por un no metal + un hidrógeno.




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, ​ en contraposición a la absorción, que es un fenómeno de volumen.



Muestreo
Muestreo es una técnica para la selección de una muestra a partir de una población.






Concentración
En química, la concentración de una solución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolución o de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el solvente, menos concentrada está la solución, y a mayor proporción más concentrada está. Una disolución (solución) es una mezcla homogénea, a nivel molecular, de dos o más sustancias.



Efluente
Lo contrario de un afluente es un efluente o distributario, es decir, una derivación (natural o artificial) que se desprende fuera de la corriente principal de un río mayor a través de otro menor.





Cálculos estequiométricos 
Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias en las reacciones químicas balanceadas. Estas relaciones están indicadas por los subíndices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes. Esta unidad química es el mol.




Mitigación
La mitigación del cambio climático o ahorro energético es la acción que consiste en disminuir la intensidad del forzante radiactivo con el fin de reducir los efectos potenciales del calentamiento global. La mitigación se distingue de la adaptación, que implica actuar para minimizar los efectos del calentamiento global.





Eutrofización 
Es un fenómeno natural en medios acuáticos, que se basa en la generación del incremento de nutrientes en el agua en dimensiones tan aceleradas que se reduce considerablemente el nivel de oxígeno en el lecho acuático, favorece el crecimiento de algas y demás vegetación, las cuales pueden entorpecer la utilización de agua para consumo humano, riego y/o recreación.





Proyecciones
Son planeaciones hechas para mejorar una situación actual o visualizaciones a futuro de un problema vigente, en este último caso, su utilidad principal es la prevención de un problema mayor, sus posibles consecuencias y las tentativas de solución a implementar entorno al conflicto analizado. Son de gran ayuda para la toma de decisiones y la corrección de situaciones de riesgo.







Modelos matemáticos
Son estructuras construidas con ecuaciones matemáticas, para realizar un perfil de las condiciones actuales de una situación o ambiente, tomar los resultados como base y realizar proyecciones de cambio a corto, mediano y largo plazo; aquellos enfocados a la calidad del agua, se realizan con la finalidad de controlar problemas existentes en el cuerpo de agua, que pueden ser los niveles de sustancias contaminantes, plagas, sobre explotación, con la intención de mejorar las características actuales, es decir sus propiedades, nutrientes, potabilidad o para prevenir daños futuros al ecosistema local.



 Palabras clave: contaminación del agua, índice de calidad, variación espacial, río San Pedro.

Referencias:

"Varios Autores". (Ultima edición 05 del Diciembre del 2017). "Varios conceptos". Entre los días 01 y 07 de Abril del 2018, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/
INEGI (2006). Estadísticas demográficas 2005. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México, D. F. 203 pp.

Secretaria del Gobierno del estado de Aguascalientes. (2005-2006). protección estatal para el ambiente. Retomados entre el 01y 07 de Abril del 2018., de PROESPA Sitio web: http://www.aguascalientes.gob.mx/PROESPA/
G. Guzmán Colis. (9 de Mayo del 2016). El Río San Pedro, un riesgo para la salud . El Heraldo de Aguascalientes, 45 Paginas. http://www.heraldo.mx/el-rio-san-pedro-un-riesgo-para-la-salud/

EM Ramírez-López, F Thalasso4, S Rodríguez-Narciso, AL Guerrero-Barrera, (2011). Evaluación de contaminantes en agua y sedimentos del río San Pedro. Entre el 01 y 07 de Abril del 2018, de Scielo.org. Sitio web: www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0186
Carlos Olvera Zurita. (07/01/2018). Río San Pedro en la lista de ríos tóxicos de Greenpeace. La Jornada de Aguascalientes, 30 Paginas.
Gilberto Valadez. (2005). Estudio de la toxicidad en muestras de agua, suelo y sedimentos del rio San Pedro. Entre el 01 y el 07 de Marzo del 2018, de Universidad de Aguascalientes (U.A.A.) Sitio web: bdigital.dgse.uaa.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/8/318639.pdf?
Gabriela Jiménez Castañeda. (4 de Abril del 2015). Utilizan el río San Pedro Como Tiradero de Basura.. Página 24, 25 Paginas. sitio web: http://www.pagina24.com.mx

Una verdad incomoda: http://www.ub.edu/geocrit/-xcol/36.htm artículo en pdf.

Imagen obtenida del buscador Google.

viernes, 1 de marzo de 2019

M20S2 Actividad Integradora: Proyecciones

Actividad integradora: Proyecciones 
Alumno: Elber González López
Facilitadora: Ana Ma. Olvera García
Modulo 20 Semana 2
Grupo: M20C4G6-66



¿Qué hacer?

1. Retoma el problema de contaminación del agua. De la actividad integradora 1. 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? 

Primeramente diremos que estos modelos son representaciones matemáticas de los procesos que afectan los constituyentes del cuerpo de agua. Estos modelos nos sirven para poder estimar la cantidad de nutrientes en el agua, el oxígeno contenido, los sedimentos que genera, la eutrofización que se genera en ella, temperatura y efectos que tiene sobre el cuerpo de agua, así como la cantidad de nitratos, sulfatos, amonios y otras sustancias nocivas que impiden el sano desarrollo del ecosistema acuático y terrestre 

cercano. Además estos modelos matemáticos nos ofrecen información certera en cuanto a variables y parámetros que nos ayuden a poder planificar y realizar proyecciones para mitigar el daño en ellos causado.
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? Primordialmente y dentro de los factores a tomar en cuenta están las características físicas del objeto del estudio, el volumen e intervalos de tiempo de la captación y desfogue del agua, además el destino que se dará al agua captada. A esto hay que agregar que algunos modelos nos pueden aportar datos con soluciones algebraicas. Por lo que el monitoreo de estas aguas residuales se convierte en esencial para la implementación y operación exitosa de sistemas de recuperación de aguas; pues además nos ayudan a localizar ciertos puntos de vulnerabilidad y que requieren de manejos especiales.

Resumiendo un poco mas estos factores los ordenaríamos de la siguiente manera:
·      

  Cargas de contaminantes, magnitud del daño e impacto ecológico.

· Escalas de tiempo y espacio.

· Condiciones geomorfológicas, hidrodinámicas e hidrológicas.

· Obtención del conducente de las transformaciones de los parámetros biológicos, químicos y físicos.

Por último también recurrir a la magnitud del cambio con respecto al tiempo.


c. ¿Qué tipos de modelos hay que se apliquen al estudio de la calidad del agua? Sabemos de la existencia de varios modelos que se pueden aplicar para mejorar el resultado final de estos estudios a cualquier cuerpo de agua; Siendo cada uno de estos modelos específicos para resolver diferentes tipos de problemáticas de acuerdo al resultado final que se prevé.

El Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), agencia especializada de la Organización Panamericana de la Salud (OPS), a través de su División de Salud y Ambiente (HEP), ha desarrollado y aplicado modelos matemáticos de calidad del agua.

Se encuentran disponibles los siguientes:
· Nuevo Modelo matemático RIOS EP
· Ríos IV
· Multi-SPM
· SPAM
· WASTOX
· LACAT
· CLARK

Estos mismos modelos pueden ser:
·    Dinámicos.- Nos proveen de información acerca de la calidad del agua, la cantidad y la dirección y/o distancia.(aguas de descarga)
·      Estacionarios.- Estos son de menor grado de dificultad y a un menor costo de aplicación  que los modelos dinámicos; suponen variación sobre el espacio, aunque no consideran cambios en el tiempo; como lo son las descargas continuas y constantes. Se consideran un poco menos efectivos que los modelos dinámicos.

·        Unidimensionales .- Cantidad y calidad de aguas superficiales.
·       Bidimensionales .- Geoquímica (química de los sedimentos).
·       Tridimensionales .- Cantidad y calidad de aguas subterráneas.

Estos modelos a su vez son elegidos según sea la problemática a tratar en el cuerpo de agua, por lo que para nuestro objeto de estudio (Rio San Pedro. Aguascalientes, Ags.); elegimos los modelos unidimensionales y dinámicos; repito esto es por sus características.
Otra constante es que con el andar del tiempo estos modelos han sido mejorados según hayan funcionado, lo cual indica el latente trabajo que se lleva a cabo para su integral funcionamiento y mejoras a los sistemas matemáticos y programación.

3. De los diferentes tipos de modelos matemáticos que investigaste escoge dos ejemplos, señalando las diferencias y su uso específico.

Nombre del Modelo
Como Funciona
Aplicación











Modelo dimensional SPAM


Modelo matemático de calidad de agua de estado permanente, segmentos
finitos y multidimensional para oxígeno disuelto, DBO carbonácea y nitrogenada,
coliformes y análisis simplificados de sustancias tóxicas conservativas y no
conservativas en aguas superficiales. Elaborado por Hydroqual (1984), Mahwah,
N.J., Estados Unidos.


Considera la geoquímica (química de los sedimentos),  este se puede aplicar a cuerpos de agua en los que se busca un problema específico al cual se pretende dar solución, se toman en cuenta las características fundamentales de nuestro objeto de estudio (ubicación geográfica), propiedades (minerales, nutrientes de la tierra y elementos químicos contenidos en ella) y factores que alteran la composición del agua (temperatura, fauna, reacción entre todos estos elementos). Debido a los materiales contaminantes que llegan al cauce del rio San Pedro, esta también sería una buena opción para controlar la calidad de sus aguas. 












Modelo unidimensional Multi-SPM


Modelo matemático de calidad de agua de estado permanente y
unidimensional para oxígeno disuelto, DBO carbonácea y nitrogenada y toxicidad
amoniacal en ríos. Este modelo es fácil de usar, permite interacción con el
usuario y tiene capacidad gráfica. Elaborado por LTI, Limno-Tech., Inc. (1992)
para la EPA.


Se basa en la cantidad y calidad de aguas superficiales, se puede aplicar a las aguas de embalse, toma en cuenta los nutrientes que posee, la toxicidad del agua, las especies que lo habitan, los sedimentos que se producen y la procedencia del agua de escorrentía, permite la interacción con el ser humano y la posibilidad de realizar un estudio de manera gráfica; por estas razones considero que su aplicación se ajusta a las características del caso específico que analizo en mi investigación, el rio San Pedro.


Parámetros a utilizar en nuestra investigación acerca del rio San Pedro



PARAMETROS
TECNICA DE DETERMINACION


Ph
Método potenciometrico
Temperatura
Método visual con termómetro
Conductividad Eléctrica
Método de medición directa
Sólidos sedimentables
Método directo del cono imhoff
Sólidos suspendidos totales
Método fotométrico
Sólidos disueltos totales
Método gravimétrico
Nitrógeno como nitratos
Método de la reducción de cadmio
Nitrógeno amoniacal
Método de Nessler
Fosforo como fosfatos
Método del acido ascórbico
Fosforo como ortofosfatos
Método del molibdovanadato
Grasas y aceites
Método gravimétrico de extracción de soxhlet
Detergentes (surfactantes anionicos o sustancias activas al azul de metileno
Método fotométrico del cristal violeta
Demanda bioquímica de oxigeno
Método manométrico
Demanda química de oxigeno
Método de digestión en reactor
Coliformes totales
Método del numero más probable (Técnica de fermentación en tubos múltiples y procedimiento prueba de confirmación de coliformes)


4. Analiza y explica cuál de los modelos matemáticos que investigaste, sirve para desarrollar tu tema e incluye cómo es que los modelos matemáticos influyen en el deterioro o mejora de los recursos naturales y de qué dependen en tu caso de investigación.
Considero que la mejor opción para vigilar y corregir las condiciones actuales del agua en el rio San Pedro, es el modelo bidimensional (geoquímico), por la naturaleza de las actividades de esta población y el estado actual de la composición química del agua; al utilizar este modelo se puede intentar en pruebas aisladas obtener reacciones favorables mediante la utilización de sustancias que ayuden a balancear y reducir los químicos presentes en el agua (actualmente en el cauce se detecta presencia de arsénico, mercurio y altas concentraciones de amoniaco, sustancias que como sabemos son dañinas para la biota y la salud humana).
5. A manera de conclusión, responde a la siguiente pregunta: ¿Qué proyecciones se pueden obtener del modelo que escogiste?
Antes que todo se pueden planificar plazos en cuanto a la desintoxicación del agua, los costos que generaría el clorificado, el desazolve y  la purificación de la cuenca, al igual que permitiría detectar el origen, las posibles causas y las fuentes de contaminación que se deben vigilar y corregir, los efectos secundarios que generaría al ecosistema local la transformación de la química actual del cuerpo de agua y el porcentaje de éxito del proyecto. Además de sentar antecedente y adquirir experiencia en cuanto al manejo correcto y sustentable de este y los subsecuentes cuerpos de aguas que se planearan limpiar.  

Nota: Incluye tus fuentes de consulta: electrónicas, bibliográficas o de otro tipo (personas, investigaciones, notas periodísticas, entre otras).

6. Integra tus preguntas, ejemplos, modelo elegido y conclusiones, guárdalas en un documento de procesador de textos y sube tu archivo a la plataforma con el siguiente nombre:
Apellidos_Nombre_M20S2_proyecciones

Referencias:

Varios autores. (2015). Modelos de la calidad del agua. Entre los días 02 y 07 de Abril del 2018, de Flownet Sitio web: http://www.flownet.co/servicios/desarrollo-de-modelos-matematicos-para-la-gestion-del-agua/modelos-de-calidad-del-agua
Varios autores y programadores. (1995). Contaminación del Agua. Entre los días 02 y 07 de Abril del 2018, de CEPIS Sitio web: http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/scan/modemate/modemate.pdf
Gidahatari. (04 de 11 de 2012). Slide Share. Obtenido de Calidad del Agua - Perspectiva Global - Tipos de Modelos: https://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893
Gutiérrez, A. E. (01 de 2009). Scielo.org. . Entre los días 02 y 07 de Abril del 2018, Obtenido de Las matemáticas limpian el agua: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-77422009000100014
Vejarno, W. C. (s.f.). Bibliovirtual.miambiente.gov.co.Entre los días 02 y 07 de Abril del 2018, Obtenido de Modelos Matemáticos de Simulación de la Calidad del Agua en Colombia. Principios y Aplicaciones: http://biblovirtual.minambiente.gov.co:3000/DOCS/MEMORIA/MMA-0013/MMA-0013-CAPITULO6.pdf
VELÁZQUEZ, C. M. (07 de 2013). Apache Software Foundation. Entre los días 02 y 07 de Abril del 2018, Obtenido de Tesis: Modelos Matemáticos de Calidad del Agua en Lagos y Embalses: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3153/Tesis.pdf?sequence=1
¿Como hacer un modelo matemático?, Modelos de la calidad del agua, y contaminación del agua; documentos en formato p.d.f. proporcionados por la facilitadora Irma Hernández Martínez.
Imagen obtenida de google.