miércoles, 22 de noviembre de 2017

Modelo Matemático de la contaminación de lagos o embalses (Calculo Diferencial)

Contaminación del agua
La contaminación de ríos, lagos y  arroyos por contaminantes, se ha convertido en uno de los problemas ambientales más graves actualmente. La contaminación de fuentes hídricas es causada por  fábricas, refinerías o desagües de aguas residuales, los fertilizantes y plaguicidas que se usan en la agricultura, el vertimiento de residuos, entre otras actividades., transformando al agua en una amenaza tanto para la salud de los seres humanos como la salud y el bienestar de las demás especies, ya que se alojan diferentes microorganismos, parásitos, bacterias y sustancias corrosivas o dañinas, y al momento de beber agua de estos medios contaminados, pueden causar consecuencias severas y enfermedades mortales que atenten la vida del individuo quien la ingirió. Además causaría un desequilibrio ambiental ya que el agua es uno de los principales reguladores del clima y del medio ambiente y por no decir que es de los recursos de mayor importancia para la existencia de cualquier ser vivo.
Como equipo presentamos una solución aplicable a la contaminación del agua las cuales son: Implementación de nuestro prototipo el cual es un purificador de agua con una bomba de agua, el cual desinfectará el agua de la mayoría de bacterias y contaminantes, la cual solo es apta para usar en cualquier actividad como lavar el carro, regar las flores etc., excepto para ingerirla o para consumo humano.





Modelación de Lagos, embalses y bahías
Para el caso de lagos, embalses y bahías la difusión tiene un papel importante pues consigue que, en una sección transversal, la concentración de un contaminante varié, principalmente con la profundidad.
El fósforo se presenta en las aguas residuales como producto de la descomposición metabólica de las proteínas, de la eliminación de fosfatos  liberados en la orina los detergentes. La concentración de fósforo presente en un lago o embalse se puede estimar mediante la expresión de Larsen y Mercier (1975):



Donde:
Pe=Concentración promedio anual en el embalse (mg P/L).
Pi=Concentración promedio anual de fósforo en la corriente de entrada (mg P/L).
Rp= Coeficiente de retención de fósforo.


Al cabo de “t” años habrá una concentración de Pt en el embalse que se calcula como:




Donde:
W=PiQ= Carga de fósforo que entra al embalse.
Q=Caudal de entrada y salida del embalse.
Pt=Tiempo que se tarda (en años) la concentración en retenerse.
Po=Concentración inicial de fosforo en el lago.
t= Tiempo en años de la retención hidráulica del lago.
V: Volumen del lago (en Kilolitros).
Datos:
W= 0.15; Q=0.7; Po=0.5; V=10
Con la aplicación de los conceptos de “Función Creciente y Decreciente” y las “ecuaciones exponenciales” se obtuvo lo siguiente.

Función original:
Primera derivada:

Punto crítico:
Segunda Derivada:

El máximo de la función:

La ordenada de la función:
Coordenadas del punto máximo:
Gráfica de la función original:

Fuente de Consulta:


No hay comentarios.:

Publicar un comentario

Lo que callan las palabras (Etimologías)

A lo largo de este semestre nuestra temática principal está enfocada en la sustantividad ambiental, debido a que en la actualidad, nuestro...