Ciclo del Azufre

Eventos en el Ciclo del Azufre

1. Consumo de azufre por sulfato en las plantas.
2. Lluvia ácida por la polución industrial que libera SO₂ (Atmósfera).
3. Acidificación de las aguas por su presencia en cubetas o cráteres de volcanes.
4. Acidificación de manantes al pasar por los volcanes.

Elementos Traza en el Aire

En el aire se encuentran otras cantidades trazas como: H₂, CO, N₂O, O₃, CH₄, NH₃, SO₂, Kr, Ne

Importancia de los Sulfatos en la Industria y la Salud

1. En el abastecimiento de agua potable: El efecto fisiológico catártico en los humanos cuando se encuentra en concentraciones excesivas.
2. Formación de incrustaciones: Duras en tuberías, calderos, utensilios domésticos, etc.
3. Corrosión: Con la suma de materia orgánica y bacterias sulforeductoras causan problemas de corrosión en la corona de tuberías de concreto de los desagües.
4. Toxicidad: Concentraciones de sulfato superiores a los 500 mg/L tienen acción laxante en el humano y tóxica en animales; y superiores a los 200 mg/L tienen cierto efecto tóxico en las plantas.
5. Malos Olores: Pueden contribuir a la formación de malos olores al ser reducidos por bacterias que dan origen al SH₂ en condiciones anaeróbicas, siendo un problema para el manejo.

Oxígeno Disuelto

Factores que Determinan la Distribución del Oxígeno en Organismos Acuáticos

La solubilidad, concentración y distribución del oxígeno en el cuerpo de agua.

Amonificación

Definición, Procesos y Organismos

Los organismos acuáticos eliminan amoniaco como producto final del metabolismo, pero procede mayormente de la descomposición de…

Nitrificación

Definición, Procesos y Organismos

Definición: Proceso de oxidación por el cual el amoniaco pasa a nitrito y luego a nitrato.

Procesos: Nitrosación y nitratación

Organismos: Bacterias Rhizobium, algas verde azules. Las plantas al estar en contacto con el nitrato producen un crecimiento rápido.

Fuentes de Sodio y Potasio

Principales Fuentes de Na y K en las Aguas

Na:

1. a) Rocas ígneas
2. b) Halita
3. c) Mirabilita

K:

1. a) Rocas volcánicas
2. b) Potamon
3. c) Leucita

Perfiles de Oxígeno Disuelto

Perfil Heterogéneo Positivo

Aparecen densas poblaciones de algas generalmente verde-azules como Oscillatoria.

Perfil Heterogéneo Negativo

En diferentes estratos aparecen marcadas concentraciones de heterótrofos compuesto de animales no migrantes y que por la respiración hacen decrecer el tenor de OD.

Dureza del Agua

Actividad del CO₂

CO₂ de equilibrio: Ayuda a mantener el Ca(HCO₃)₂ en solución.

CO₂ agresivo: Disuelve CaCO₃.

Dureza Carbónica Temporal

Explicación Química:

Ca + 2 H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ → CaCO_3↓ + CO_2↑ + H₂O

                           ∆T°

Disminución de Oxígeno en Cuerpos de Agua

Razones para la Disminución de O₂

1. Respiración: De las plantas, animales y las bacterias aerobias de la descomposición.
2. Contacto con Lodo Orgánico: De aguas oxigenadas con el lodo orgánico de los sedimentos.
3. Gases de Sedimentos: Otros gases que salen de los sedimentos son capaces de atrapar oxígeno y transportarlo a la atmósfera.
4. Aportes Externos: Ingreso de aportes externos con alta carga de materia orgánica (desagües urbanos industriales, relaves mineros).
5. Estratificación: Condiciones de estratificación determinan disminución de OD en los niveles de hipolimnion llegando a la anoxia.

Perfil Clinogrado de Oxígeno Disuelto

El tenor de OD con valores altos en la superficie, comienza a disminuir progresivamente; y agotándose a los pocos metros de profundidad.

Perfil Ortogrado de Oxígeno Disuelto

El OD es distribuido casi uniformemente en toda la columna de agua.

Ciclo del Fósforo y Comportamiento del CO₂

Ciclo del Fósforo

(Gráfico del ciclo del fósforo)

Comportamiento del CO₂ en el Agua

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^–

HCO₃^– ↔ H⁺ + CO₃^2-

HCO₃^– + H₂O ↔ H₂CO₃ + OH^–

CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃^– + OH^–

Efectos de la Acidez en el Agua

Efecto de la Pirita y el Yeso en el pH

Explicación Química:

Pirita: 4FeS₂ + 15O₂ + H₂O → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂SO₄

Yeso: CaSO₄ + Ca(OH) → H₂SO₄ + Ca por intercambio de iones entre CaSO₄ y Ca(OH)

Efectos Limnológicos de la Fuerte Acidez

1. Transparencia: La disminución del pH incrementa la transparencia de los cuerpos y que es consecuencia de la caída de la concentración de los productores primarios (fitoplancton).
2. Oligotroficación: La disminución del pH sugiere oligotroficación.
3. Distrofia: La lluvia ácida puede llevar a los lagos hacia la distrofia.
4. Cambio de Flora: Reemplazo de macrófitas como _Isoetes lechleri_ por especies de musgos de aguas más ácidas. _Isoetes_ se comporta como indicador de la acidez.
5. Cambio de Microorganismos: Reemplazo de poblaciones de bacterias por hongos.

Fuentes de Hidrógeno

Fuentes de Hidrógeno de Naturaleza Atmosférica

1. H₂S: La disolución del gas H₂S también es ligeramente ácida. La subsecuente oxidación puede dar lugar a la formación de H₂SO₄.
2. HCl: Otra sustancia en el agua de lluvia es el HCl (en inmediaciones del Vesubio).
3. HNO₃: La acidez del agua de lluvia puede ser aportada por la formación de HNO₃.
4. SO₂: Por fuentes naturales de emisión de SO₂ a la atmósfera por erupciones y emanaciones volcánicas responsables de lluvias y nevadas ácidas.

Fuentes de Hidrógeno de Naturaleza Edáfica

1. Pirita: Algunos minerales sulfurosos como la pirita que se encuentran en las cuencas de drenaje son corrientemente oxidados y conllevan la formación de H₂SO₄.
2. Bacterias: Las bacterias fototróficas y quimiotróficas pueden oxidar el H₂S a azufre elemental y este puede oxidarse para formar H₂SO₄.
3. Sulfato de Amonio: El sulfato de amonio que llega a las plantas propiciando una acidificación biológica.
4. Ácidos Húmicos: Presencia de ácidos orgánicos conocidos como ácidos húmicos.

Fijación de Nitrógeno

Definición, Formas, Organismos y Complejo Enzimático

Definición: Combinación de nitrógeno molecular con oxígeno o hidrógeno para dar amonio que pueden incorporarse a la biosfera acuática.

Formas: Nitrito y nitrato.

Organismos: _Azotobacter_, _Anabaena_, _Nostoc_, _Rhodospirillum_.

Complejo Enzimático: Nitrogenasa.

Efectos de la Fotosíntesis

Procesos de la Fotosíntesis

Absorbe: CO₂

Elimina: H₂CO₃

Precipita: CaCO₃

Forma: OH^–

Comportamiento del Hierro y Productividad

Comportamiento del Fe en un Lago Oligotrófico y Eutrófico Estratificado

(Explicación del comportamiento del hierro)

Productividad y Cultivo de Peces

Calcular la productividad natural de un estanque de 350 acres situado en la provincia de Espinar, con una temperatura media de 10°C que está alimentado por aguas ligeramente alcalinas cuya capacidad biogénica se encuentra en el límite inferior de las aguas ricas y en el que se quieren cultivar carpas de consumo. Determinar la cantidad de truchas que deben sembrarse hasta que alcancen el peso y tamaño comercial asumiendo un 8% de mortandad.