TALLER DE NITRATOS, NITRITOS Y FÓSFORO

1. Explique el ciclo completo del nitrógeno.2. ¿En qué tipos de agua se encuentran los nitratos?3. ¿Qué daños pueden causar al ser humano y a los animales el exceso de nitratos y nitritos?4. ¿Qué pasa con los suelos y los cuerpos de agua?5. ¿Cuál es el nivel admisible de nitratos en agua potable?6. ¿Por qué se puede decir que los nitratos y el amonio son indicadores apropiados para las aguas residuales domésticas?7. ¿Cómo se miden los nitratos en el agua?8. ¿Cómo se extraen los nitratos del agua, se pueden separar mediante ebullición?9. ¿Qué es la metahemoglobinemia y qué ocasionan los compuestos llamados nitrosaminas?10. ¿Para qué se usan los nitratos y nitritos en la industria alimenticia?

Los nitratos y nitritos son muy usados en la conservación de carnes y pescados. Estas sales utilizadas en muchos países, son consideradas vitales para el control y prevención del botulismo, una toxina que afecta a todos los productos conservados sin aire (quesos, productos cárnicos, embutidos etc.) y su ingesta puede causar la muerte por parálisis del músculo cardiaco. El efecto del curado, en el que participa también la sal es conseguir la conservación de la carne evitando su alteración y estabilizando la coloración rojo-rosácea de los productos cárnicos curados en crudo y de los tratados con calor. Tienen efectos antioxidantes y retardan la oxidación de las grasas. También se emplean en quesos para evitar el hinchamiento que podría producirse por fermentaciones secundarias de Clostridum o bacterias butíricas durante el proceso de maduración. En productos pesqueros los nitratos se aplican como conservadores del color rosado en las anchoas

11. ¿Qué es un biofilm?

Los biofilms microbianos se definen como comunidades de microorganismos que crecen adheridos a una superficie inerte o un tejido vivo y embebidos en una matriz extracelular que ellos mismos han sintetizado.

Los biofilms representan la forma habitual de crecimiento de las bacterias en la naturaleza y su presencia ejerce un enorme impacto en diversos aspectos de nuestra vida, como son, el tratamiento de aguas residuales, la corrosión de materiales, la contaminación de alimentos durante su procesamiento en la industria alimentaria, el colapso de tuberías, las interacciones planta-microorganismo en la rizosfera, la formación de la placa dental, el desarrollo de infecciones crónicas sobre tejido vivo (mastitis, otitis, neumonía, infecciones urinarias, osteomielitis) o asociadas a implantes médicos, entre otros.

12. ¿Cómo se eliminan los nitritos?

Un tratamiento que conduce no sólo a la eliminación de los nitratos en aguas, sino que garantiza alcanzar los límites adecuados para considerar el agua tratada como aceptable para su utilización es la ósmosis inversa. Este método consiste en forzar el movimiento del disolvente en sentido inverso, haciendo que atraviese la membrana semipermeable y dejando el nitrato y otras especies iónicas a eliminar al otro lado de la membrana. Los problemas asociados con la implementación de esta técnica están relacionados mayoritariamente con la presión empleada y con los relativos a las membranas (ensuciamiento, compactación y deterioro con el uso), por el contacto de las mismas con materia soluble, materia orgánica bien como partículas coloidales o en suspensión. Asimismo, también se ven afectadas por las variaciones de pH del agua y por la exposición a cloro.

El tratamiento de eliminación de nitratos en aguas mediante electrodiálisis es un proceso muy semejante al de ósmosis inversa, salvo que en este caso se produce la transferencia de iones a través de una membrana semipermeable de intercambio iónico desde una disolución más concentrada a otra menos concentrada por la aplicación de una corriente eléctrica directa. Aunque se han logrado altos niveles en la reducción de la concentración de los nitratos en agua, se han detectado problemas importantes en el caso de tratar aguas con bajo contenido en sales de calcio y magnesio. Asimismo, la membrana a través de la cual pasan los iones, es específica de cationes o de aniones, reduciendo su versatilidad.

La desnitrificación puede desarrollarse por un proceso químico mediante el empleo de hidróxido de hierro en presencia de un catalizador de cobre. Los resultados alcanzados mostraron que la relación requerida de hierro-nitrato era muy alta, la cual hace inviable cualquier aplicación industrial ya que el coste sería muy elevado produciéndose fangos con un alto contenido en hierro. También se ha utilizado aluminio en polvo en la desnitrificación química, donde se obtiene como producto principal amoniaco que es necesario eliminarlo mediante stripping con aire.

13. ¿En qué forma se encuentra presente el fósforo en las aguas naturales?

El Fósforo, se encuentra en forma natural en las rocas y en el suelo terrestre, y es liberado al suelo por acción de la erosión.

En la naturaleza la disponibilidad de fósforo se produce por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos, y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas (ríos, lagos y mares). En las zonas de erupciones volcánicas, pasadas o presentes, los compuestos de fósforo son depositados por las cenizas. Por esta razón los suelos de origen volcánico son ricos en compuestos de fósforo.

El Fósforo es introducido en el ciclo como ión fosfato (PO4-3). Los fosfatos son lavados durante la meteorización de la roca madre, quedando entonces a disposición de las plantas, o bien son extraídos de las explotaciones mineras. Muchos fosfatos son poco solubles y se ven extraídos del ciclo por sedimentación.

Las mayores reservas de fósforo del mundo se encuentran en la roca denominada fosfórita. A medida que esta roca se descompone por medio del ciclo hidrogeológico, se lavan grandes cantidades de fosfato a las aguas costeras, mientras que una parte se queda en el suelo.

La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas.

14. ¿De qué manera se contaminan con fosfatos los cuerpos de agua?

Los fosfatos y compuestos de fósforo se encuentran en las aguas naturales en pequeñas concentraciones. Su origen es el lixiviado de los terrenos que atraviesa, o por contaminación orgánica. Actualmente existe una fuente contaminante de fósforo artificial, por el uso de los detergentes polifosfatados.

Otra fuente importante de fosfatos en las aguas superficiales son las descargas de aguas que contienen como residuo detergentes comerciales

15. Cuando los fosfatos abundan en los cuerpos de agua, ¿qué tipo de parámetros físico-químicos se afectan? Mencionar los dos más importantes.

la alcalinidad Concentraciones relativamente bajas de complejos fosforados afectan el proceso de coagulación durante el tratamiento del agua productividad biológica y los problemas que estos pueden generar en el proceso de filtración y en la producción de olores. El ión fosfato, PO4=, en general forma sales muy poco solubles y precipita fácilmente como fosfato cálcico. Al corresponder a un ácido débil, contribuye a la alcalinidad de las aguas. En general no se encuentran en el agua más de 1 ppm, pero pueden llegar a algunas decenas debido al uso de fertilizantes. Puede ser crítico en la eutrofización de las aguas superficiales. No suele determinarse en los análisis de rutina, pero puede hacerse colorimétricamente La concentración de fosfatos en un agua natural es fundamental para evaluar el riesgo de eutrofización. Este elemento suele ser el factor limitante en los ecosistemas para el crecimiento de los vegetales, y un gran aumento de su concentración puede provocar la eutrofización de las aguas. Así, Los fosfatos están directamente relacionados con la eutrofización de ríos, pero especialmente de lagos y embalses. En lo referente a las aguas de consumo humano, un contenido elevado modifica las características organolépticas y dificulta la floculación - coagulación en las plantas de tratamiento.

Tan sólo 1 gramo de fosfato-fósforo (PO4-P) provoca el crecimiento de hasta 100 gramos de algas. Si el crecimiento de algas es excesivo, cuando estas algas mueren, los procesos de descomposición pueden dar como resultado una alta demanda de oxígeno, agotando el oxígeno presenta en el agua

16. Elabore un cuadro en donde se relacione la calidad del agua con la concentración de fosfatos.

17. ¿Qué papel desempeñan los fosfatos en todas las formas de vida?

El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos. En todas las formas de vida, los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía, como el metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular.

18. ¡Cuáles son las fuentes de fósforo orgánico y de fósforo inorgánico?

El fósforo orgánico se encuentra naturalmente en los alimentos fuentes de proteínas. El fósforo proveniente de los alimentos de origen vegetal se encuentra en forma de ácido fítico cuya biodisponibilidad es de menos del 50%. El fósforo inorgánico es el componente principal de aditivos alimentarios y altamente biodisponible.

19. ¿Por qué es importante conocer la concentración de fósforo antes de hacer el vertimiento?Ya que Los fosfatos son la mayor fuente de contaminación de lagos y corrientes, y los altos niveles de fosfato promueven sobre-producción de algas y maleza acuática. 20. ¿Qué efectos tiene el fósforo en la salud humana y qué sucede cuando ingresan cantidades excesivas de fósforo al cuerpo humano?

El fósforo puede ser encontrado en el ambiente más comúnmente como fosfato. Los fosfatos son substancias importantes en el cuerpo de los humanos porque ellas son parte del material de adn y tienen parte en la distribución de la energía. Los fosfatos pueden ser encontrados comúnmente en plantas. Los humanos han cambiado el suministro natural de fósforo radicalmente por la adición de estiércol ricos en fosfatos. el fosfato era también añadido a un número de alimentos, como quesos, salsas, jamón. Demasiado fosfato puede causar problemas de salud, como es daño a los riñones y osteoporosis. la disminución de fosfato también puede ocurrir. Estas son causadas por uso extensivo de medicinas. Demasiado o poco fosfato puede causar problemas de salud.

el fósforo en su forma pura tiene un color blanco. el fósforo blanco es la forma más peligrosa de fósforo que es conocida. Cuando el fósforo blanco ocurre en la naturaleza este puede ser un peligro serio para nuestra salud. el fósforo blanco es extremadamente venenoso y en muchos casos la exposición a él será fatal. en la mayoría de los casos la gente que muere por fósforo blanco ha sido por tragar accidentalmente veneno de rata. antes de que la gente muera por exposición al fósforo blanco ellos a menudo experimentan náuseas, convulsiones en el estómago y desfallecimiento. el fósforo blanco puede causar quemaduras en la piel, dañar el hígado, corazón y riñones.