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Informe de la asignatura ingeniería ambiental 2025
Tipo: Apuntes
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Apellidos y Nombres: Asignatura: Ingeniería Ambiental Fecha: 27 de mayo del 2025 Univ. Cruz Condori Diego Pastor Univ. Fuertez Mamani Kevin Ademir Univ. Limachi Capaico Anahi Univ. Ramirez Cruz Celeste Dalay
El agua tiene un papel esencial en la biosfera y en el desarrollo humano. Por lo que se destaca la importancia de preservar la calidad del agua por su uso vital, doméstico, industrial, agrícola, energético, recreativo, y como receptor de residuos. ¿Qué políticas públicas han sido más efectivas para proteger cuerpos de agua? ¿Cómo varía la percepción del valor del agua en distintas regiones? 3.2.1) Contaminantes Líquidos Existen distintos tipos de contaminantes en el agua: orgánicos biodegradables, tóxicos, nutrientes (N y P), sólidos, temperatura y pH. Y todos estos, afectan al oxígeno disuelto y a la vida acuática. a) Material orgánico biodegradable disuelto Reduce el oxígeno disuelto (OD), causando ambientes anóxicos y proliferación de bacterias anaeróbicas. Genera mal olor, compuestos tóxicos y condiciones peligrosas para la vida acuática. ¿Cuáles son los métodos más eficientes para remover estos compuestos en plantas de tratamiento? ¿Qué especies bioindicadoras se usan para medir este tipo de contaminación? b) Compuestos tóxicos
Temperatura: disminuye OD y altera metabolismo. pH: afecta a muchas especies si está fuera del rango neutro. Sólidos suspendidos: afectan la luz, oxígeno y sedimentación. ❓ Preguntas: ¿Cómo se manejan los efluentes térmicos de plantas industriales? ¿Qué indicadores físicos complementan el análisis químico?
3.2.1.1) Caudal Mínimo Ecológico 📝 Resumen: La reducción del caudal de ríos afecta el oxígeno disuelto y la biodiversidad. Se proponen modelos como PHABSIM y QUAL2E para estimar el impacto ecológico y establecer caudales mínimos aceptables.
❓ Preguntas: ¿Cómo se definen los caudales ecológicos legalmente en distintos países? ¿Qué papel juegan las comunidades locales en la gestión de cuencas?
3.2.2) Capacidad de Autodepuración del Medio Acuático 📝 Resumen: Describe cómo el ecosistema acuático puede eliminar contaminantes mediante procesos biológicos y físicos. a) Cadena trófica acuática Interacción entre organismos autótrofos y heterótrofos. La biodiversidad indica buena salud del sistema. b) Oxígeno disuelto (OD)
Se explican los modelos matemáticos que permiten predecir la calidad del agua frente a descargas contaminantes, considerando procesos de dilución, transformación química/biológica y bioacumulación. Se destacan: Modelos de balance de masa. Cinéticas de primer orden. Modelo de Streeter y Phelps: predice el perfil de oxígeno disuelto en función de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO). ❓ Preguntas: ¿Qué modelos son más precisos para cuerpos de agua con morfología compleja? ¿Qué limitaciones tiene el modelo de Streeter-Phelps en la actualidad?
¿Te gustaría que organice esta información en formato de presentación o resumen para estudio? También puedo ayudarte a convertirlo en fichas de repaso o mapa conceptual. Por supuesto, a continuación te presento las respuestas a las preguntas planteadas anteriormente, con un enfoque tanto global como específico para Bolivia:
3.2) Contaminación del Agua ¿Qué políticas públicas han sido más efectivas para proteger cuerpos de agua? A nivel mundial, las políticas más efectivas han sido aquellas que integran la gestión de recursos hídricos con la participación comunitaria y el enfoque ecosistémico. Por ejemplo, la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea establece objetivos ambientales claros y promueve la participación pública en la gestión del agua. En América Latina, países como Colombia han implementado planes de ordenamiento de cuencas hidrográficas que integran aspectos ambientales, sociales y económicos. En Bolivia, el Plan Nacional de Cuencas (PNC), lanzado en 2006 y actualizado en 2013, es una política pública que promueve la gestión integrada de recursos hídricos y el manejo integral de cuencas. Este plan enfatiza la participación de actores locales y busca fortalecer el rol del Estado en la gestión de los recursos naturales.
membrana para eliminar materia orgánica y sólidos suspendidos. También se utilizan tecnologías como la hidrólisis térmica, que mejora la digestión anaerobia de lodos y la producción de biogás. En Bolivia, las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan principalmente sistemas convencionales de lodos activados. Sin embargo, la implementación de tecnologías avanzadas como los MBR aún es limitada debido a restricciones económicas y técnicas. ¿Qué especies bioindicadoras se usan para medir este tipo de contaminación? Globalmente, se utilizan diversas especies bioindicadoras para evaluar la calidad del agua, incluyendo macroinvertebrados acuáticos como insectos, moluscos y crustáceos. La presencia o ausencia de ciertas especies puede indicar niveles de contaminación orgánica. En Bolivia, se han utilizado especies como Platyhypnidium aquaticum y Marchantia polymorpha para detectar la presencia de metales pesados en cuerpos de agua. Sin embargo, el uso de bioindicadores para evaluar la contaminación orgánica biodegradable aún es limitado y podría ser una área de desarrollo futuro. b) Compuestos tóxicos ¿Qué tecnologías emergentes permiten tratar estos contaminantes persistentes?
A nivel mundial, las tecnologías emergentes incluyen la ósmosis inversa, que utiliza membranas semipermeables para eliminar contaminantes disueltos, y la ultrafiltración, que retiene partículas y macromoléculas como bacterias y virus. Además, se están desarrollando procesos avanzados de oxidación y adsorción para eliminar compuestos tóxicos persistentes. En Bolivia, la aplicación de estas tecnologías es aún incipiente. La mayoría de las plantas de tratamiento utilizan métodos convencionales, y la implementación de tecnologías avanzadas enfrenta desafíos financieros y técnicos. ¿Cómo se regula su presencia en diferentes países? Globalmente, la regulación de compuestos tóxicos en el agua varía según el país. En la Unión Europea y Estados Unidos, existen normativas estrictas que establecen límites máximos para diversos contaminantes. Estas regulaciones se basan en estudios científicos y buscan proteger la salud pública y el medio ambiente. En Bolivia, la Norma Boliviana NB 512 establece los valores máximos aceptables para diferentes parámetros de calidad del agua potable, incluyendo características químicas y microbiológicas. Sin embargo, la regulación específica de compuestos tóxicos persistentes puede requerir actualizaciones y fortalecimiento institucional. c) Nutrientes: Nitrógeno y Fósforo ¿Qué estrategias existen para prevenir eutrofización en embalses?
¿Cómo se manejan los efluentes térmicos de plantas industriales? A nivel mundial, los efluentes térmicos se manejan mediante sistemas de enfriamiento, como torres de enfriamiento y estanques de enfriamiento, que reducen la temperatura del agua antes de su descarga. Además, se promueve la reutilización del agua caliente en procesos industriales o para calefacción, minimizando el impacto térmico en cuerpos de agua receptores. En Bolivia, la gestión de efluentes térmicos es un área que requiere mayor atención. Si bien algunas industrias implementan sistemas de enfriamiento, la regulación y monitoreo de la temperatura de los efluentes aún es limitada. ¿Qué indicadores físicos complementan el análisis químico? Globalmente, los indicadores físicos incluyen la temperatura, turbidez, color, sólidos suspendidos totales y conductividad eléctrica. Estos parámetros proporcionan información sobre la calidad del agua y pueden indicar la presencia de contaminantes o cambios en las condiciones ambientales. En Bolivia, la Norma Boliviana NB 512 establece valores máximos aceptables para diversos parámetros físicos del agua potable, incluyendo turbidez y color
. Sin embargo, la implementación de monitoreos regulares y la capacidad técnica para realizar análisis físicos pueden variar según la región.
3.2.1.1) Caudal Mínimo Ecológico ¿Cómo se definen los caudales ecológicos legalmente en distintos países? A nivel mundial, los caudales ecológicos se definen mediante estudios hidrológicos y ecológicos que determinan el flujo mínimo necesario para mantener la salud de los ecosistemas acuáticos. En la Unión Europea, la Directiva Marco del Agua establece la necesidad de mantener caudales ecológicos para proteger los ecosistemas. En Estados Unidos, se utilizan metodologías como el PHABSIM para evaluar los requerimientos de hábitat de las especies acuáticas. Continuando con la respuesta a la pregunta pendiente:
3.2.1.1) Caudal Mínimo Ecológico ¿Cómo se definen los caudales ecológicos legalmente en distintos países? A nivel mundial, los caudales ecológicos se definen mediante estudios hidrológicos y ecológicos que determinan el flujo mínimo necesario para mantener la salud de los ecosistemas acuáticos. En la Unión Europea, la Directiva Marco del Agua establece la necesidad de mantener caudales ecológicos para proteger los ecosistemas. En Estados Unidos, se utilizan metodologías como el PHABSIM para evaluar los requerimientos de hábitat de las especies acuáticas.
3.2.2) Capacidad de Autodepuración del Medio Acuático ¿Qué factores reducen más gravemente la capacidad de autodepuración? A nivel mundial, la capacidad de autodepuración de los cuerpos de agua puede verse comprometida por diversos factores, entre ellos: Contaminación orgánica excesiva: La descarga de grandes cantidades de materia orgánica puede consumir el oxígeno disuelto, afectando a las bacterias aerobias responsables de la descomposición de contaminantes. Presencia de contaminantes tóxicos: Sustancias como metales pesados y pesticidas pueden inhibir la actividad microbiana necesaria para la autodepuración. Alteraciones hidromorfológicas: La modificación del cauce de los ríos, la construcción de represas y la canalización pueden afectar el flujo y la dinámica natural del agua, reduciendo su capacidad de autodepurarse. En Bolivia, la capacidad de autodepuración de los cuerpos de agua puede verse afectada por la descarga de aguas residuales sin tratamiento adecuado, la contaminación por actividades mineras y agrícolas, y la deforestación en las cuencas hidrográficas. La Ley del Medio Ambiente N.º 1333 establece la
responsabilidad del Estado y la sociedad en la protección de los recursos hídricos, lo que implica la necesidad de controlar estos factores que afectan la autodepuración. ¿Cómo se restaura un cuerpo de agua que ha perdido esta capacidad? A nivel mundial, la restauración de cuerpos de agua que han perdido su capacidad de autodepuración implica una combinación de medidas, tales como: Reducción de cargas contaminantes: Implementar sistemas de tratamiento de aguas residuales y controlar las fuentes de contaminación difusa. Restauración de hábitats: Rehabilitar zonas ribereñas y humedales que actúan como filtros naturales. Mejora del flujo hídrico: Restablecer regímenes de flujo natural para mejorar la oxigenación y el transporte de sedimentos. En Bolivia, la restauración de cuerpos de agua requiere la implementación de políticas y programas que aborden las fuentes de contaminación y promuevan la recuperación de los ecosistemas acuáticos. La participación de las comunidades locales y la aplicación de la legislación ambiental vigente, como la Ley del Medio Ambiente N.º 1333, son fundamentales para el éxito de estas iniciativas.
¿Qué limitaciones tiene el modelo de Streeter-Phelps en la actualidad? A nivel mundial, el modelo de Streeter-Phelps, desarrollado en la década de 1920, es una herramienta clásica para estimar la concentración de oxígeno disuelto en ríos en función de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la tasa de reaireación. Sin embargo, presenta varias limitaciones: Simplicidad: El modelo asume condiciones de flujo constante y no considera variaciones temporales o espaciales en las condiciones del río. Limitación en procesos: No incluye procesos como la sedimentación, la fotosíntesis, la nitrificación o la interacción con sedimentos. Aplicabilidad: Es más adecuado para ríos pequeños y de flujo constante, y menos preciso en sistemas más complejos. En Bolivia, aunque el modelo de Streeter-Phelps se ha utilizado para estudios preliminares de calidad del agua, sus limitaciones han llevado a la necesidad de adoptar modelos más avanzados que consideren la complejidad de los sistemas acuáticos bolivianos y las variaciones en las condiciones ambientales.
Si deseas, puedo ayudarte a profundizar en alguno de estos temas o proporcionarte información adicional sobre las normativas y prácticas específicas en Bolivia relacionadas con la gestión y protección de los recursos hídricos.
