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olas
evaporación
PRINCIPALES CONSTITUYENTES DEL AGUA
Los componentes gaseosos y minerales se originan de
cambios entre:
agua y suelo
agua...
Compuestos disueltos en el agua:
.gases
.orgánicos
.elementos mayores
.elementos menores
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Perfil de O2 en relación a la profundidad (oxiclina)
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La transferencia de los gases a través de la interfase
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la proporción de cada gas en el aire
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T° N2
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La tasa de O2
disuelto condiciona:
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menores y trazas
De los aproximadamente 20 elementos que constituye...
Elementos
mayores
Elementos
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compuestos
orgánicos
Ca+ 2
(64%)
HCO3
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Pro viene de:
Minerales
fertilizantesarrastradospor lalluvia
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Pro viene de:
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Del nitrógeno de la materia orgánica
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Intercambios entre el P y los sedimentos del fondo
El intercambio con los sedimentos juega un papel predominante para la
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NITRIFICACIÓN-DENITRIFICACIÓN
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Las proporciones nitrato, nitrito, amonio, suelen mostrar un
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La conductividad se expresa en ohmios o siemens por cm y va desde
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  1. 1. precipitaciones viento ríos fuerza de las mareas calor irradiación glaciares fuentes subterráneas olas evaporación
  2. 2. PRINCIPALES CONSTITUYENTES DEL AGUA Los componentes gaseosos y minerales se originan de cambios entre: agua y suelo agua y atmósfera metabolismo de la biomasa
  3. 3. Compuestos disueltos en el agua: .gases .orgánicos .elementos mayores .elementos menores .elementos traza
  4. 4. -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 0 200 400 600 um de O2 profundidad Perfil de O2 en relación a la profundidad (oxiclina)
  5. 5. -O2 -CO2 -N2 -H2 -CH4
  6. 6. La transferencia de los gases a través de la interfase agua-atmósfera depende de: la proporción de cada gas en el aire presión y temperatura: obedece a la ley de Henry “A cada temperatura, el volumen de un gas disuelto en un líquido, es proporcional a la presión del gas” su solubilidad: el coeficiente de absorción de Bunsen, a expresa cuantitativamente la solubilidad de un gas en un líquido “es el volumen de gas, en condiciones normales, que puede disolver un volumen de agua, cuando la presión parcial de este gas es de 760 mm de Hg”. Este coeficiente decrece a temperaturas crecientes o concentración de sales crecientes:
  7. 7. T° N2 O2 CO2 0 0,02354 0,04889 1,713 10 0,01861 0,03802 1,194 20 0,01546 0,03102 0,878 30 0,01342 0,02608 0,665 40 0,01184 0,01644 0,530 Coeficiente a a distintas temperaturas en agua pura
  8. 8. La solubilidad de un gas, es el volumen de gas disuelto en la unidad de volumen, medidos ambos a la misma temperatura, y sigue la ley de Gay Lussac. En una mezcla de gases la solubilidad sigue la ley de Henry-Dalton “En una mezcla de gases la solubilidad se realiza para cada gas de acuerdo con la ley de Henry, como si los otros gases no existieran”. Este es el caso del aire en agua. turbulencia del H2 O velocidad del viento actividad biológica la solubilidad depende de:
  9. 9. Oxígeno: La tasa de O2 disuelto condiciona:
  10. 10. macronutrientes, micronutrientes, y elementos mayores, menores y trazas De los aproximadamente 20 elementos que constituyen los tejidos vegetales, se llaman MACRONUTRIENTES a los que constituyen ≥ 0,1% del peso seco libre de cenizas: C, O, H, N, P, S, K, Mg, Ca, Na, Cl (N, P, S = elementos menores)   MICRONUTRIENTES ≤0,1%: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, V, Co
  11. 11. Elementos mayores Elementos menores Trazas y compuestos orgánicos Ca+ 2 (64%) HCO3 - N (73%) (NO3 - o NH4 + ) Fe, Cu, Co, Mo, Mn, Zn, B, V (µgl1- ) Mg2+ (17%) SO4 2- P (16%) (HPO4 2- o H2 PO4 - ) Compuestos orgánicos como ácidos húmicos, productos de excreción, vitaminas, otros metabolitos Na+ (3%) Cl- Si (10%) (SiO2 o HSiO3 - )K+ H+ (Fe2 + ) NH4 + Elementos mayores, menores y trazas y compuestos orgánicos y gases en una “media” en aguas naturales Concentraciones: E.mayores: 0.1-10 meq./ l, media 2.4 meq./l; E.menores: menos 1 mg/ l.
  12. 12. Pro viene de: Minerales fertilizantesarrastradospor lalluvia usosdomésticos(detergentes)   En aguas naturales se encuentra co mo anio nes de ácido o rto fo sfó rico H3 PO4 : Losanionespredominantesen aguasnaturalesson:  HPO4 2-  H2 PO4 -
  13. 13. Pro viene de: Minerales Del nitrógeno de la materia orgánica Contaminación Elnitrógeno o rgánico puede presentarse co mo : NH4 + en ausencia de oxígeno NO2 - tóxico como forma intermedia N orgánico en la biomasa, agentes contaminantes NO3 - en presencia de oxígeno
  14. 14. Intercambios entre el P y los sedimentos del fondo El intercambio con los sedimentos juega un papel predominante para la disponibilidad del P. El P de los sedimentos puede ser: P mineral: principalmente hidroxiapatita, Ca5 OH(PO4 )3 P no ocluido: como ion ortofosfato adsorbido a la superficie de SiO2 o CaCo3 . (más disponible que el ocluido) P ocluido: iones de ortofosfato contenidos en la matriz de oxidos amorfos hidratados de hierro y aluminio y en aluminosilicatos amorfos. Poco disponible P orgánico: incorporado a la biomasa
  15. 15. NITRIFICACIÓN-DENITRIFICACIÓN 2 NH4 + + 3 O2 -----nitrosomonas ----> 4 H+ + 2 H2 O 2 NO2 - + O2 -----nitrobacter----> 2 NO3 - seguido por formación de nitrógeno (denitrificación) 4 NO3 - + 5 (CH2 O) + 4 H+ ----bacterias denitrificantes----> 2 N2 (gas) + 5 CO2 (gas) + 7 H2 O
  16. 16. Las proporciones nitrato, nitrito, amonio, suelen mostrar un gradiente vertical: NO3 - 89% NO2 - 2% NH4 + 9% NO3 - 20% NO2 - 1% NH4 + 79%
  17. 17. 0 20 40 60 80 0 20000 40000 60000 conductividad en omhios salinidad0/00 0° C 10° C 30° C
  18. 18. La conductividad se expresa en ohmios o siemens por cm y va desde 25 µs cm-1 en aguas muy puras hasta varios miles (1000-3000) en aguas contaminadas o muy mineralizadas. Margalef expresa: “Los elementos o iones cuyas concentraciones muestran una buena correlación positiva con la salinidad, se pueden considerar como componentes principales de proporcionalidad relativamente constante, que dan al agua su carácter y cuyas proporciones son poco influidas por la actividad de los organismos”. Tiene dichos atributos los metales alcalinotérreos divalentes Ca++ y Mg+ + , los alcalino monovalentes Na+ , los iones ‘ácidos fuertes Cl- y SO4 = y el ácido débil HCO3 - . 1000 µs cm-1 corresponde aproximadamente a una concentración salina de 0,6 g/l. La relación entre conductividad y salinidad depende del tipo de sales presentes, pero se acepta qfue la salinidad es igual a la conductividad multiplicada por un factor comprendido entre 0,00055 y 0,0009.
  19. 19. Materia orgánica disuelta Sustancias no húmicas: están formadas por productos de base: proteinas y ácidos aminados, polisacáridos y azúcares simples, grasas y ácidos grasos, hidrocarburos, pigmentos, vitaminas y diversas toxinas. La renovación es muy rápida, son rápidamente degradadas y utilizadas por los microorganismos.  Sustancias húmicas: son elaboradas por bacterias y hongos a partir de productos vegetales y animales y resisten bien la descomposición bacteriana, permaneciendo estables durante largos períodos. Consisten en complejos amorfos a menudo coloreados, hidrófilos, ácidos y con masas moleculares grandes. Pueden estar en estado coloidal.
  20. 20. LaMOD esun componenteclaveen losprocesos tróficosen el agua. Lasbacterias, usándolacomo sustrato, juegan un papel importanteen ladinámica denutrientes, el flujo deC y lasinteraccionestró- ficas. Tanto en laszonaspelágicascomo en lossedimentos sedistinguen por lo menos2 o 3 fraccionesfunciona- lesdistintasdeMO, con diferenteimportanciapara losmicroheterótrofos. Lamayor partedel pool de CO lábil disuelto esprincipalmentedebajo peso molecular y representasólo el 1-20% del COD. Lamayoríadel COD esdenaturalezapolímera, y el 80-90% tienealto peso molecular. Estafracción esunamezcladediferentesbiopolímeros(proteinas, polinucleótidos, poliscáridos, lípidos, ligninas) y geopolímeros, tal como loscompuestoshúmicos disueltos. Estafracción dealto peso molecular no es directamentedisponibleparalasbacterias.
  21. 21. Estafracción dealto peso molecular sellama“recal- citrante”, y tieneun reciclajede2000 a6000 años, con un papel poco conocido en lascadenastróficas. El COD máslábil, en cambio, tieneun reciclajede 1-10 hs. El COD y el COP(particulado) han sido definidos como “detritus”, pudiendo seautóctonoso alóctonos. Los detritos y las bacterias son el puente del C, los nutrien- tes y el flujo de E entre los productores primarios y la clásica cadena de alimentos vía el “microbial loop”. LaMO acarreadapor ríosesmodificadaduranteel transporte, parteestransformadaquímicay micro- biológicamente, y lafracción restante, en general recalcitrante, semezclacon laMOD autóctona.
  22. 22. se distinguen dos fracciones  COD  COP el % entre ambas fracciones es muy variado la MOD es una mezcla de miles de componentes orgánicos disueltos con distinta estructura y tamaño, como también distintas concentraciones y reactividades las relaciones C:N, C:P y N:P de la MO son muy variables entre lagos y aún entre epi e hipolimnio. Los cambios en estas relaciones en profundidad dependen de los procesos de degradación en la columna de agua.
  23. 23. Entre los solutos orgánicos de la MOD, los aminoácidos disueltos, los hidratos de C y los ácidos orgánicos disueltos, han sido los más estudiados. Conocer las cantidades en que se encuenran y su contribución a la MOD es necesario para calcular el flujo de C, los estudios de degradación y entender los procesos de la heterotrofia micriobiana.

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