TALLER DE NITRATOS, NITRITOS Y FSFORO

1. Explique el ciclo completo del nitrgeno.El ciclo del nitrgeno tiene seis etapas, de las cuales slo la asimilacin no es realizada por bacterias: 1. Fijacin. incorporacin del nitrgeno atmosfrico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos, principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en ambientes acuticos. Esta fijacin se da por medio de la conversin de nitrgeno gaseoso (N2) en amoniaco (NH3) o nitratos (NO3-). Estos organismos usan la enzima nitrogenasa para su descomposicin. 2. Nitrificacin o mineralizacin. Las races pueden absorber ambas formas, aunque pocas especies prefieren absorber nitratos que amoniaco. El amonio es convertido a nitrato gracias a los microorganismos por medio de la nitrificacin. La modificacin de NH4+ a NO3- depende de la temperatura del suelo. La transformacin, es decir, la conversin se da ms rpida cuando la temperatura est arriba de los 10 C y el pH est entre los 5.5-6.5; asimismo, este proceso se ve completado entre dos a cuatro semanas.3. Asimilacin. La asimilacin ocurre cuando las plantas absorben a travs de sus races, nitrato (NO3-) o amoniaco (NH3), elementos formados por la fijacin de nitrgeno o por la nitrificacin. Luego, estas molculas son incorporadas tanto a las protenas, como a los cidos nucleicos de las plantas. Cuando los animales consumen los tejidos de las plantas, tambin asimilan nitrgeno y lo convierten en compuestos animales.4. Amonificacin. cuando los organismos producen desechos que contienen nitrgeno como la orina (urea), los desechos de las aves (cido rico), as como de los organismos muertos, stos son descompuestos por bacterias presentes en el suelo y en el agua, liberando el nitrgeno al medio, bajo la forma de amonio (NH3). En este nuevo proceso de integracin de nitrgeno al ciclo, las bacterias fijadoras llevan a cabo la digestin enzimtica, por lo que el amonio se degrada a compuestos aminados, como proteosas, peptonas y al final, en aminocidos. Es por esta razn que el proceso se llama aminificacin o aminizacin.5. Inmovilizacin. Es el proceso contrario a la mineralizacin, por medio del cual las formas inorgnicas (NH4+ y NO3-) son convertidas a nitrgeno orgnico y, por tanto, no asimilables.6. Desnitrificacin. La reduccin de los nitratos (NO3-) a nitrgeno gaseoso (N2), y amonio (NH4+) a amoniaco (NH3), se llama desnitrificacin, y es llevado a cabo por las bacterias desnitrificadoras que revierten la accin de las fijadoras de nitrgeno, regresando el nitrgeno a la atmsfera en forma gaseosa.

2. En qu tipos de agua se encuentran los nitratos?Aguas industrial, ganadero o urbano , aguas para uso agrcola donde hay suelos con muchos fertilizantes.3. Qu daos pueden causar al ser humano y a los animales el exceso de nitratos y nitritos?Los nitritos son de particular inters en la salud porque convierten la hemoglobina en la sangre a metamoglobina. La metamoglobina reduce la cantidad de oxgeno que se transporta en la sangre. En los bebs, a esta condicin se le llama Sndrome del Nio Azul, porque la deficiencia de oxgeno causa que la piel del beb se vuelva de un color azulado, particularmente alrededor de los ojos y la boca.En animales es una de las principales causas de intoxicacin debido a la ingesta de plantas con altos contenidos de nitratos.4. Qu pasa con los suelos y los cuerpos de agua?La acumulacin de nitratos en el subsuelo que, por lixiviacin, pueden incorporarse a las aguas subterrneas o bien ser arrastrados hacia los cauces y reservorios superficiales. En estos medios los nitratos tambin actan como fertilizantes de la vegetacin acutica de tal manera que, si se concentran, pueden originarse la eutrofizacin del medio. En un medio eutrofizado se produce la proliferacin de especies como algas y otras plantas verdes que cubren la superficie, esto trae como consecuencia un elevado consumo de oxgeno y su reduccin en el medio acutico, asimismo dificulta la incidencia de la radiacin solar por debajo de la superficie. 5. Cul es el nivel admisible de nitratos en agua potable?Valor admisible de nitratos NO3 es de 10 mg/L Segn la normatividad Colombiana decreto 475 de 1998.6. Por qu se puede decir que los nitratos y el amonio son indicadores apropiados para las aguas residuales domsticas?El primero es muy mvil y estable en condiciones aerbicas. El segundo se evapora con facilidad y/o se absorbe fcilmente en el subsuelo.7. Cmo se miden los nitratos en el agua?Medicin por Espectrofotometra Este mtodo es aplicable a muestras limpias con bajo contenido de materia orgnica, tales como las provenientes de plantas de suministro y/o pozos de agua subterrnea.8. Cmo se extraen los nitratos del agua, se pueden separar mediante ebullicin?

9. Qu es la metahemoglobinemia y qu ocasionan los compuestos llamados nitrosaminas?La metahemoglobinemia o sndrome del nio azul, es el exceso de metahemoglobina en la sangre de los nios menores de 4 meses. La metahemoglobina es una hemoglobina anmala que no transporta oxigeno por lo que produce dos tipos de sntomas: Color azulado caracterstico de piel y mucosas Sntomas debidos a la falta de oxgeno (hipoxia tisular) en los tejidos que provoca dificultad respiratoria, taquicardia, nuseas, vmitos y en casos graves convulsiones y coma.10. Para qu se usan los nitratos y nitritos en la industria alimenticia?Los nitratos y nitritos son usados en la conservacin de carnes y pescados. Son utilizadas para el control y prevencin delbotulismo (Intoxicacin producida por la ingestin de alimentos envasados que estn en malas condiciones, en especial embutidos y conservas).1.Qu es un biofilm?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 corrosin de materiales, la contaminacin de alimentos durante su procesamiento en la industria alimentaria, el colapso de tuberas, las interacciones planta-microorganismo en la rizosfera, la formacin de la placa dental, el desarrollo de infecciones crnicas sobre tejido vivo o asociadas a implantes mdicos.2.Cmo se eliminan los nitritos?Forzar el movimiento del disolvente en sentido inverso, haciendo que atraviese la membrana semipermeable y dejando el nitrato y otras especies inicas a eliminar al otro lado de la membrana. Los problemas asociados con la implementacin de esta tcnica estn relacionados mayoritariamente con la presin empleada y con los relativos a las membranas (ensuciamiento, compactacin y deterioro con el uso), por el contacto de las mismas con materia soluble, materia orgnica bien como partculas coloidales o en suspensin. Asimismo, tambin se ven afectadas por las variaciones de pH del agua y por la exposicin a cloro. El tratamiento de eliminacin de nitratos en aguas mediante electrodilisis es un proceso muy semejante al de smosis inversa, salvo que en este caso se produce la transferencia de iones a travs de una membrana semipermeable de intercambio inico desde una disolucin ms concentrada a otra menos concentrada por la aplicacin de una corriente elctrica directa. Aunque se han logrado altos niveles en la reduccin de la concentracin 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 travs de la cual pasan los iones, es especfica de cationes o de aniones, reduciendo su versatilidad. La desnitrificacin puede desarrollarse por un proceso qumico mediante el empleo de hidrxido de hierro en presencia de un catalizador de cobre. Los resultados alcanzados mostraron que la relacin requerida de hierro-nitrato era muy alta, la cual hace inviable cualquier aplicacin industrial ya que el coste sera muy elevado producindose fangos con un alto contenido en hierro. Tambin se ha utilizado aluminio en polvo en la desnitrificacin qumica, donde se obtiene como producto principal amoniaco que es necesario eliminarlo mediante stripping con aire.3.En qu forma se encuentra presente el fsforo en las aguas naturales?El Fsforo, se encuentra en forma natural en las rocas y en el suelo terrestre, y es liberado al suelo por accin de la erosin.En la naturaleza la disponibilidad de fsforo se produce por la descomposicin de rocas, que contienen fosfatos, y mediante la erosin natural llegan a los suelos y a las aguas (ros, lagos y mares). En las zonas de erupciones volcnicas, pasadas o presentes, los compuestos de fsforo son depositados por las cenizas. Por esta razn los suelos de origen volcnico son ricos en compuestos de fsforo.El Fsforo es introducido en el ciclo como in fosfato (PO4-3). Los fosfatos son lavados durante la meteorizacin de la roca madre, quedando entonces a disposicin de las plantas, o bien son extrados de las explotaciones mineras. Muchos fosfatos son poco solubles y se ven extrados del ciclo por sedimentacin.Las mayores reservas de fsforo del mundo se encuentran en la roca denominada fosfrita. A medida que esta roca se descompone por medio del ciclo hidrogeolgico, se lavan grandes cantidades de fosfato a las aguas costeras, mientras que una parte se queda en el suelo.La mayor reserva de fsforo est en la corteza terrestre y en los depsitos de rocas marinas.

4.De qu manera se contaminan con fosfatos los cuerpos de agua? Los fosfatos y compuestos de fsforo se encuentran en las aguas naturales en pequeas concentraciones. Su origen es el lixiviado de los terrenos que atraviesa, o por contaminacin orgnica. Actualmente existe una fuente contaminante de fsforo 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

5.Cuando los fosfatos abundan en los cuerpos de agua, qu tipo de parmetros fsico-qumicos se afectan? Mencionar los dos ms importantes.la alcalinidadConcentraciones relativamente bajas de complejos fosforados afectan el proceso de coagulacin durante el tratamiento del aguaproductividad biolgica y los problemas que estos pueden generar en el proceso de filtracin y en la produccin de olores.El in fosfato, PO4=, en general forma sales muy poco solubles y precipita fcilmente como fosfato clcico. Al corresponder a un cido dbil, contribuye a la alcalinidad de las aguas.

6.Elabore un cuadro en donde se relacione la calidad del agua con la concentracin de fosfatos.

7.Qu papel desempean los fosfatos en todas las formas de vida?Los fosfatos desempean un papel esencial en los procesos de transferencia de energa, como el metabolismo, la fotosntesis, la funcin nerviosa y la accin muscular.8.Cules son las fuentes de fsforo orgnico y de fsforo inorgnico?El fsforo orgnico se encuentra naturalmente en los alimentos fuentes de protenas. El fsforo inorgnico es el componente principal de aditivos alimentarios y altamente biodisponible.9.Por qu es importante conocer la concentracin de fsforo antes de hacer el vertimiento?Ya que Los fosfatos son la mayor fuente de contaminacin de lagos y corrientes naturales. 10.Qu efectos tiene el fsforo en la salud humana y qu sucede cuando ingresan cantidades excesivas de fsforo al cuerpo humano?Demasiado fosfato puede causar problemas de salud, como es dao a los riones y osteoporosis. La disminucin de fosfato tambin puede ocurrir. Estas son causadas por uso extensivo de medicinas. Demasiado o poco fosfato puede causar problemas de salud a menudo se experimentan nuseas, convulsiones en el estmago y desfallecimiento. El fsforo blanco puede causar quemaduras en la piel, daar el hgado, corazn y riones.