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UNIDAD 3: FASE 4 - SUELO
FISICOQUIMICA AMBIENTAL
Presentado por:
DANIEL ANDRES BELLO C.C 1.057.595.820 GERMAN ALBERTO FAJARDO C.C VIVIANA LIZETH GUTIERREZ C.C 1057596341 CRISTHIAN JOSÉ VEGA C.C 1057594495 LINO JAHIR AVELLA C.C 1.057.593.452
PRESENTADO A:
BIVIANA ESPERANZA ROCHA Tutora
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ECAPMA 2017
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1. Tabla 1 Propuestas: Nombre estudiante que genera la propuesta:
Daniel Andrés Bello Guarín. Problema trabajado:
Uso indiscriminado de sustancias químicas y materiales empleados en los cultivos como insecticidas, herbicidas y fungicidas en la vereda de Chámeza del municipio de Nobsa Boyacá. Propuesta:
En la vereda de Chameza se ha incrementado las actividades agrícolas, lo cual conlleva al uso de insecticidas, herbicidas y fungicidas tanto para el tratamiento de plagas en los cultivos, así como para el crecimiento de los mismos. Esto está generando un gran problema ambiental ya que hay zonas en donde se ha erosionado el suelo debido a los químicos empelados en dichos cultivos. Alguno de los químicos y metales que están erosionando el suelo son el NH3 (Arsénico), Cd (Cadmio), Cr (Cromo), Cu (Cobre), Hg (Mercurio), Ni (Níquel), Pb (Plomo), Zn (Cinc), CrO4 (Cromato) y MnO4 (Permanganato de potasio). Todos estos elementos se pueden eliminar por medio del Proceso de Adsorción química – Cambio Iónico, el cual consiste en que los iones absorbidos en la superficie del suelo, son sustituidos por iones de la solución del suelo. Este proceso es muy efectivo aunque la facilidad y velocidad con la que actúa el método varía dependiendo las características del suelo como el pH ya que este influye en la carga de los minerales de la arcilla y de la materia orgánica. El proceso de intercambio iónico se realiza generalmente con resinas, grava y algunos químicos dependiendo del suelo a tratar. En este proceso las partículas de arcilla y las moléculas orgánicas, tienen una carga negativa en su superficie, por lo cual podríamos decir que estas son intercambiadores catiónicos. Mientras que algunos metales pesados están cargados positivamente; estos son definidos como intercambiadores aniónico.
Nombre estudiante que genera la propuesta:
German Alberto fajardo Cely. Problema trabajado:
Contaminación del suelo por causa de los cultivos de cebolla. Propuesta:
En Sogamoso en algunos sectores rurales se lleva a cabo la siembra de cultivos , en la mayoría de Cebolla , este tipo de cultivo afecta gravemente al suelo debido a la gran utilización de agroquímicos , entre los más comunes están los fertilizantes, los plaguicidas y herbicidas; a esto se le suma que las practicas no son tecnificas y por consiguiente en mayor
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parte abusan de los agroquímicos , un ejemplo claro es la cantidad excedida de fertilizantes que se m anejan, siendo el más importante la gallinaza. La gallinaza es un fertilizante que posee un contenido nutrimental superior al estiércol bovino, posee nitrógeno, calcio, magnesio, potasio, sodio, sales solubles y materia orgánica, el principal problema que se presenta con este cultivo es la alta residualidad de fosforo y potasio lo que hace que el pH del suelo también se vea afectado. Solución Para la mejora de la problemática se plantea un proceso de adsorción sobre bases só lidas minerales, debido a que este se realiza mediante la interacción del agua con los elementos del suelo, se llevaría a cabo una hidroxilacion, haciendo que el exceso de los iones del fosforo se controlaran, además se llevaría a cabo procesos de disociación o de protonacion esto dependiendo del pH, en conclusión gracias a la aplicación de estos procesos se mejoraría las condiciones del suelo y esto simplemente con la aplicación de una fase sólida, en este caso de agua.
Nombre estudiante que genera la propuesta:
Viviana Lizeth Gutiérrez Rojas. Problema trabajado:
El uso de plaguicidas para combatir las plagas en los cultivos de papa Propuesta:
Empleando estos plaguicidas se combate plagas como la polilla guatemalteca, el gusano blanco y el toriteador Naupastis, entre otras es una estrategia más efectiva para garantizar la producción del tubérculo. Sin embargo, en la zona rural de Sogamoso – Boyacá donde se distribuye para el centro de la ciudad el uso de plaguicidas sobrepasa los límites adecuados, los plaguicidas empleados son organofosforados y carbomatos estos químicos, Después de la cosecha de papa el suelo queda pobre en cuanto a nutrientes puesto que la papa es un cultivo que dura 9 meses en estos meses se le ha proporcionado al cultivo varias clases de fungicidas e insecticidas, por consecuencia a estos productos hay sobrante que deteriora varios nutrientes de la tierra. La textura y color de la tierra cambian en cuanto a porosidad por consecuencia a esto se tiene un suelo que no absorbe agua y nutrientes, se pueden minimizar empleando el proceso de adsorción sobre la materia orgánica aplicar este proceso trae beneficios ya que influye directa o indirectamente en la magnitud y efecto del contaminante, es fácil comprender que este proceso influye en el lavado, en la volatización e incluso en la biodegradación por microorganismos ya que estos no pueden degradar el plaguicida si este es inaccesible, la fracción coloidal será la m ás activa en este proceso, es la que tendrá mayor facilidad para retener moléculas de plaguicidas. Este proceso de aplica primero determinando la fase sólida
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mineral y la materia orgánica del suelo, y por otro depende del grado de funcionalidad, de hidrofobicidad de las moléculas, se realiza la ecuación para concentración de compuestos se divide la expresión anterior entre la concentración de compuesto orgánico en el agua, se obtiene una igualdad, normalmente la expresión de materia orgánica del suelo se suele expresar en términos de carbono orgánico, conocer los valores de Kd es importante para evaluar el destino ambiental del contaminante, y en partículas para los contaminantes hidrófobos, muchas de los cuales son tóxicos y persistentes en el medio ambiente
Nombre estudiante que genera la propuesta:
Cristhian Jose Vega Murcia Problema trabajado:
contaminación del suelo por los hidrocarburos y sus derivados Propuesta:
Los antecedentes históricos indican que en la capital del Casanare (Yopal) basaba su economía en el sector agrícola y ganadero. Su densidad poblacional era relativamente baja. A finales de la época de los noventa con el descubrimiento de los pozos de Cusiana, Cupiagua, entre otros muchos más, el incremento poblacional se triplico y la fiebre del petróleo se extendió, pero consigo también aumentaron las problemáticas ambientales del Casanare que han ocasionado desastres de escándalo nacional con macabras consecuencias. Dentro de la contaminación por hidrocarburos encontramos una contaminación por metales pesados, Para el estudio de la adsorción edáfica de estos metales se utilizan algunos modelos, entre los que se destacan las isotermas de adsorción (Langmuir, Scatchard y Freundlich). La utilidad de estas isotermas para la predicción de la movilidad de metales pesados en los diferentes ambientes se basa en el hecho que tienen en cuenta las fuerzas iónicas y de enlace, el pH, el potencial redox, la capacidad de intercambio catiónico, la materia orgánica, el contenido de arcillas y los mecanismos de las reacciones en las esferas interna y externa de los coloides del suelo (Bradl, 2004; Calace et al., 2009; Cerqueira et al., 2011). Se puede utilizar andisoles, vertisoles de zonas agrícolas y ácidos húmicos extraídos de leonardita, donde se someten a tratamiento cierta cantidad de suelo contaminado y el resultado se puede evaluar mediante isotermas de adsorción.
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Nombre estudiante que genera la propuesta:
Lino Jahir Avella Lopez Problema trabajado:
Afectaciones en el suelo por el uso inadecuado de insecticidas y pesticidas en el cultivo de cebolla larga. Propuesta:
Como se cita en los artículos más importantes del país, en el municipio de Aquitania en Boyacá se cataloga como la capital de la cebolla larga, caracterizada por sus grandes producciones, alrededor de las 500 y 600 toneladas diarias, considerad como incono de en la alta cocina en todo tipo de elaboración de platos típicos. (Colombia 2017) Para lograr estos niveles de producción en la región se cultiva cebolla en muchas zonas de la región, tanto que se ha quitado espacio al lago de tota, una de las cuencas hidrográficas más importantes del país, que también se está viendo afectada por las actividades agrícolas que allí se practican, para lograr una producción más rápida y según ellos de buena calidad, se usan algunos elementos químicos organofosforados como pesticidas, fungicidas así como también fertilizantes que debido a sus componentes causan una contaminación en el suelo, por una parte los fertilizantes al estar tan cargados en la mayoría de veces por nitrógeno hace que cambie la acidez del suelo, así como también afectan la colonia microbiana y a el mismo cultivo. (Mercurio 2017) Ahora también tenemos que el uso de pesticidas, herbicidas y fungicidas que en la mayoría de los casos son derivados de fosforados y carbonatos, debido a las características que poseen y junto a las características, del terren o, no se degradan más rápido sino que al contrario, estos contaminantes permanecen el suelo por años, causando una serie de problemas que afectan de forma radical la productividad del terreno así como también se genera un problema medioambiental más grave en los próximos años. (Epidemiología y Dra. Asela M. del Puerto Rodríguez, Dra. Susana Su 2014) Solución: Para contrarrestar los efectos que conlleva la problemática que se planteó, se propone un proceso de absorción física más exactamente la capacidad de intercambio catiónico, ya es las más predominante en la mayoría de los suelos, esta absorción se produce a causa de las interacciones de tipo electroestático, ya que en esta fase predomina la carga negativa, la debilidad de las interacciones electroestáticos hacen que los cationes absorbidos sean intercambiados por otros que tengan carga mayor, llegado aún punto de equilibrio en donde con su debido intercambio entre los absorbidos en la superficie y los disueltos en la fase acuosa.
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2. Tabla 2. Aceptación o rechazo Nombre de quien acepta/rechaza
Nombre de proponente
Daniel Andrés Bello Guarín.
Cristhian José Vega Murcia
Justificación de aceptación
Contaminación Del Suelo Por Los Hidrocarburos Y Sus Derivados El método de Isotermas de adsorción para el tratamiento de metales pesados producto del sector agrícola y ganadero, me parece el adecuado para tratar con este tipo de problema en vista a que este método es muy eficiente en cuanto a lo que tiene que ver con el tratamiento de estos contaminantes. Aunque para el tratamiento de los sólidos pesados sugeriría los tipos de Isoterma de Langmuir que es el ideal para algunos metales pesados que tienen estructuras porosas o también el Isoterma Sigmoide que es más efectivo con sólidos no porosos como es las propiedades de algunos metales pesados. El método de Isotermas de adsorción ha sido empleado en muchos departamentos de Colombia para el tratamiento de metales pesados provenientes de actividades mineras. Como ejemplo tenemos la aplicación de este método en el departamento del Cauca que es donde las actividades mineras son muy frecuentes. Por lo cual este método seria el ideal para remediar el problema propuesto, ya que si este método funciona con metales como el merc urio, que es uno de los más difíciles de tratar en cuanto entra en contacto con el suelo; posteriormente tendrá efectos muy positivos con los metales pesados producidos por el sector agrícola y ganadero. Como punto negativo de este método de adsorción, sería su costo ya que existen otros métodos más económicos para el tratamiento de metales pesados como vendría siendo la bioadsorción. Aunque este método es uno de los más eficaces en comparación con la Bioadsorcion.
Nombre de quien rechaza
Nombre de proponente
German Alberto fajardo cely.
Lino Jahir Avella Lopez
Justificación de rechazo:
Afectaciones en el suelo por el uso inadecuado de insecticidas y pesticidas en el cultivo de cebolla larga. Evaluación de la propuesta (rechazada) En el caso de los plaguicidas, fungicidas y herbicidas específicamente aquellos que contienen compuestos fosforados y carbonatos, estos tienen la propiedad de acumularse, por lo que son un gran problema de contaminación. En este caso se recomienda realizar un pr oceso de adsorción sobre la materia orgánica, la materia húmica posee una gran interacción química con compuestos orgánicos y iones metálicos, es por ello que es una buena opción para disminuir la cantidad de plaguicidas presentes en los suelos de los cultivos de cebolla. Es importante destacar que para que se realice un adsorción de los contaminantes también es necesario tener en cuenta las
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propiedades edáficas, como el pH, la porosidad, estos son importante por la capacidad de intercambio catiónico que presente este tipo de suelos, ya que puede mejorar las interacciones entre los compuestos y así establecer mejores resultados en la capacidad de eliminar los excedentes de los químicos utilizados en este cultivo, mejorando las propiedades del suelo.
Nombre de quien rechaza
Nombre de proponente
Cristhian José Vega Murcia.
German Alberto Fajardo
Justificación de rechazo:
Para nadie es un secreto que uno de los ejes fuertes en la economía de Boyacá y más exactamente en Sogamoso es la siembra, para este caso la cebolla. Este tipo de cultivo afecta gravemente al suelo debido a la gran utilización de agroquímicos, entre los más comunes están los fertilizantes, los plaguicidas y herbicidas; a esto se le suma que las practicas no son tecnificas y por consiguiente en mayor parte abusan de los agroquímicos, un ejemplo claro es la cantidad excedida de fertilizantes que se manejan, siendo el más importante la gallinaza. “según argumentó el compañero Fajardo”
Acepto la propuesta de esta problemática y la opción de solución planteada, porque se direcciona un proceso de adsorción sobre bases sólidas minerales, debido a que este se realiza mediante la interacción del agua con los elementos del suelo, se llevaría a cabo una hidroxilacion, haciendo que el exceso de los iones del fosforo se controlaran, además se llevaría a cabo procesos de disociación o de protonacion esto dependiendo del pH. Sin duda la opción es muy buena y mitigará de frente la problemática evidenciada disminuyendo los porcentajes de contaminación.
Nombre de quien acepta/rechaza: Nombre de proponente. Lino Jahir Avella Lopez Daniel Andrés Bello Justificación de aceptación Contaminación por el uso de sustancias químicas toxicas en los cultivos en Nobsa Boyacá.
El proceso de intercambiar iones basándose en las resinas es de una u otra forma adecuado, se observa que según estudios realizados en otras situaciones similares han brindado un excelente resultado, ya que este sirve para analizar las combinaciones de procesos tecnológicos, principalmente en la formación de complejos iónicos, estos prolongan la liberación de mecanismos combinados, a través del intercambio iónico y la difusión por medio de las membranas. Este tipo de tecnología de resinas también han sido usadas en gran parte por la industria farmacéutica ya que prolonga la liberación de fármacos, es por eso que es un método atractivo, es por eso que este método ha sido utilizado para muchos factores, como la purificación, análisis químicos, tratamiento de agua, ahora la propuesta de aplicarlo en las actividades
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agrícolas expone una gran prueba de calidad por mencionarlo de esa manera, ya que también a escala de las industrias y de los grandes laboratorios poseen una gran cantidad de resinas disponibles que permite ofrecer soluciones a muchos problemas científicos del campo agrícola.
Referencias Bibliográficas:
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Jaume Porta Casanellas. (2008). Introducción a la edafología: uso y pr otección del suelo. 20 de Noviembre de 2017, de UNAD Sitio web: http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?docID=3175738
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Rubén Albeiro Sánchez Andica - Andrés Felipe Chamorro. (16, diciembre 2012 ). ESTUDIO DE LA ADSORCIÓN DE PLOMO EN SUELOS DE LA REGIÓN MINERA EN EL DISTRITO DE BUENOS AIRES EN EL DEPARTAMENTO DEL CAUCA, COLOMBIA. 26 de Noviembre de 2017, de Universidad Del Valle Sitio web: http://revistaciencias.univalle.edu.co/volumenes/vol_16/RSanchez.pdf
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Mercurio, El. «Efectos de los herbicidas, fertilizantes y labranza en el suelo.» 2017. http://www.elmercurio.com/Campo/Noticias/Noticias/2017/01/19/Efectos-de-los-herbicidasfertilizantes-y-labranza-en-el-suelo.aspx.
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Arboleda P, C. A. 2013. Valoración de potencial de contaminación por metales pesados en sistemas altoandinos de la subcuenca río las piedras y contribución de los ácidos húmicos a su posible mitigación. Tesis de Maestría en Ciencias Químicas. Universidad del Cauca. Popayán, Colombia.
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