Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA: ANÁLISIS AMBIENTAL CÓDIGO: CARRERA: CIENCIAS QUIMICAS, MENCION QUIMICA ANALITICA NIVEL: SÉPTIMO No. CREDITOS: 5 CRÉDITOS TEORÍA: 3 CREDITOS PRÁCTICA: 2 SEMESTRE/AÑO ACADÉMICO: Primer semestre PROFESOR: Wendy Heredia Rojas, M.Sc. (Máster en Ciencias Químicas) Química del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales. Análisis de Matrices Ambientales. Horario de atención: Lunes a Viernes 15h00 a 17h00 wherediar@puce.edu.ec (593) (2) ( ) 2. DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: El curso de Análisis Ambiental, se basa en el estudio de los procesos químicos que ocurren en las matrices ambientales. El conocimiento del comportamiento químico del agua, del suelo y del aire, permite al estudiante resolver problemas analíticos de origen agrícola o medioambiental. Así, en el primero capítulo se estudiará la química del suelo y los fenómenos que ocurren en su superficie coloidal. En el segundo capítulo, se hará hincapié al estudio de las especies en el medio acuático y en el tercer capítulo, se estudiará la química de la atmósfera. En los tres capítulos, se enfatiza los métodos de análisis que se pueden utilizar para cada una de las matrices ambientales. 3. OBJETIVO GENERAL: Realizar el análisis de las diferentes matrices ambientales. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 4.1. Interpretar los procesos que pueden ocurrir en los sistemas ambientales, de acuerdo a su estructura y propiedades químicas Aplicar los conocimientos teóricos en el análisis de las matrices ambientales. 5. CONTENIDOS PROGRAMA I QUÍMICA DEL SUELO 1.1. Composición química del suelo. Minerales y elementos traza en el suelo. El aire y el agua en el suelo. Materia orgánica de suelo Solución del suelo. Fenómenos de superficie del suelo. Fenómenos de adsorción. Acidez y salinidad del suelo. Fenómeno coloidal en el suelo Fertilidad del suelo Contaminación del suelo Análisis químico del suelo II QUÍMICA DEL AGUA 2.1 Fuentes y características físico químicas y biológicas del agua 2.2 Especiación química. 2.3 Contaminación del agua, una visión global de acurdo a la legislación ambiental vigente en el Ecuador. 2.4 Análisis químico del agua III QUÍMICA DE LA ATMÓSFERA 3.1 Estratificación y composición de la atmósfera. Transmisión de energía en la atmósfera. 3.2 Clima y factores que influyen en el comportamiento de los contaminantes en la atmósfera. 3.3 Fuentes de los contaminantes. 3.4 Contaminantes del aire y sus efectos. 3.5 Control de la contaminación. Análisis de gases en fuentes fijas y móviles. 1

2 3.6 Emisiones vehiculares y Políticas Normativas. 3.7 Experiencias en otros países 3.8 Efecto invernadero. Principales cambios atmosféricos. 3.9 Análisis del aire ambiente. PRÁCTICAS: Tema N 1: Análisis de suelo: Muestreo y tratamiento de la muestra. Tema N 2: Extracción de la materia orgánica de suelo. Tema N 3: Fenómenos de adsorción. Tema N 4: Fenómenos de adsorción. Isoterma de Lagmuir. Tema N 5: Análisis químico de un suelo agrícola. Tema N 6: Especiación Química. Parte I. Tema N 7: Especiación Química. Parte II. Tema N 8: Análisis químico del agua (principales contaminantes). Tema N 9: Toma de muestra de aire y fuentes fijas. Variables a considerar. Tema N 10: Análisis de aire. Tema N 11: Análisis de emisiones en fuentes fijas. Tema N 12: Análisis en una estación de monitoreo. Tema N 13: Muestreo Isocinético. Tema N 14: Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos y Metales pesados en material particulado. N Clase Fecha Tema Actividades Evaluación Documento 1 18/08/09 Análisis de aguas y suelos Evaluación inicial Cognitivo Elaboración de nuevo programa 2 19/08/09 Análisis Ambiental (agua, aire y suelo) Búsqueda de bibliografía (biblioteca, revistas IUPAC, hemeroteca y biblioteca virtual) Simulación Taller Referencias bibliograficas Referencias bibliograficas / resumen 3 20/08/09 Legislación Ambiental Secundaria, para el análisis de contaminantes en aire, agua y suelo. Taller sobre la revisión de la legislación ambiental Taller N 1 Legislación ambiental Análisis Técnico de la Legilación Ambiental Vigente. 4 25/08/09 Química de Suelo: Composición química del suelo. Minerales y elementos traza en el suelo. El aire y el agua en el suelo. Materia orgánica de suelo. 5 26/08/09 Química de Suelo: Composición química del suelo. Minerales y elementos traza en el suelo. El aire y el agua en el suelo. Materia orgánica de suelo. 6 27/08/09 Análisis de suelo: Muestreo y Tratamiento de muestra. Estudio de conceptos y caracterísitcas. Presentación de la Publicación Científica: materia orgánica de Suelo. N 1 Taller N 2: Proyectos de investigación sobre la Materia Orgánica de Suelo. 2

3 7 01/09/09 Química de Suelo: Solución de suelo. Fenómenos de superficie. Fenómenos de adsorción. 8 02/09/09 Química de Suelo: Solución de suelo. Fenómenos de superficie. Fenómenos de adsorción. 9 03/09/09 Extracción de la materia orgánica de suelo Estudio de conceptos y fenómenos químicos. Estudio de conceptos y fenómenos químicos. N /09/09 Adsorción y fenómeno coloidal del suelo 11 09/09/09 Adsorción y fenómeno coloidal del suelo Estudio de conceptos y fenómenos químicos. Presentación de la Publicación Científica: fenómeno de adsorción 12 10/09/09 Fenómenos de adsorción N /09/09 Acidez y Salinidad. Análisis y Discusión 14 16/09/09 Fertilidad de suelo. Análisis y Discusión Taller N 3: Taller N 4: Taller N 5: Proyectos de investigación sobre Fenómenos de superficie.. Resumen sobre: Acidez y Salinidad del suelo. Resumen sobre fertilidad de suelo /09/09 Fenómenos de adsorción. Isoterma de Lagmuir. N /09/09 Contaminación del suelo Presentación sobre: causas, efectos y características de un suelo contaminado /09/09 Análisis químico de un Análisis y Discusión suelo agrícola. Taller N 6: Resumen sobre estudios de suelos agrícolas /09/09 Análisis químico de un suelo agrícola (indicadores de fertilidad). N 5 3

4 19 29/09/09 EVALUACIÓN COGNITIVA: QUMICA DEL SUELO 20 30/10/09 Fuentes y características físico química y biológicas del agua. EVALUACION EVALUACIÓN EVALUACIÓN Taller N 7: 21 01/10/09 Especiación Química. Parte I N 6 Resultados obtenidos. Modelación 22 06/10/09 Cálculo de especiación Química 23 07/10/09 Cálculo de especiación química 24 08/10/09 Cálculo de especiación química 25 13/10/09 Especiación Química. Parte II Lineamientos para el cálculo de species en sistemas cerrados y sistemas abiertos. Lineamientos para el cálculo de species en sistemas cerrados y sistemas abiertos. Lineamientos para el cálculo de species en sistemas cerrados y sistemas abiertos. N 7 Resultados obtenidos. Modelación 26 14/10/09 Contaminación del agua, una vision global de acuerdo a la legislación ambiental vigente. Taller N 8: 27 15/10/09 Contaminación del agua, una vision global de acuerdo a la legislación ambiental vigente. Taller N 8: 28 20/10/09 Análisis químico del agua (principales contaminantes) N 8 Resultados obtenidos. Diferentes tipos de aguas /10/09 EVALUACIÓN COGNITIVIA EVALUACIÓN EVALUACIÓN EVALUACIÓN 30 22/10/09 Estratificación y composición de la atmósfera. Transmisión de energía en la atmósfera /10/09 Toma de muestra de aire y Fuentes fijas (Variables a considerer). Conceptos Principales. N 9: Revisión del equipo de medición. Variables a considerer para el análisis de emisiones gaseosas. Elaboración de cadena de custodia para toma de muestra /10/09 Estratificación y composicón de la atmósfera. Transmisión de energía en la atmósfera /10/09 Clima y factores que influyen en el comportamiento de Conceptos Principales. Taller N 9: 4

5 contaminates /11/09 Toma de muestra de aire y fuentes fijas /11/09 Fuente de los contaminantes 36 05/11/09 Contaminantes del aire y sus efectos N 10: Medición de gases en aire y fuentes fijas Conceptos Principales. Medición de gases en aire y Fuentes fijas. Taller N 10: laboratorio 37 10/11/09 Toma de muestra de aire y fuentes fijas /11/09 Control de la contaminación. Análisis de gases en fuentes fijas y móviles /11/09 Control de la contaminación. Análisis de gases en fuentes fijas y móviles. N 11: Medición de gases en aire y fuentes fijas Conceptos Principales. Medición de gases en aire y Fuentes fijas. Taller N 11: laboratorio 40 17/11/09 Visita de observacíón a estación RENMAQ 41 18/11/09 Emisiones Vehiculares y Políticas Normativas N 12: Medición de gases en aire Medición de gases en aire. Taller N 12: laboratorio 42 19/11/09 Emisiones Vehiculares y Políticas Normativas Taller N 12: 43 24/11/09 Observación de Muestreo Isocinético /11/09 Experiencias en otros países N 13: Muestreo Isocinético Taller N 13: laboratorio 45 26/11/09 Experiencias en otros países Taller N 13: 46 01/12/09 Análisis de HAP S y MP en Material Particulado. Análisis de Ruido N 14: Muestreo Isocinético laboratorio 5

6 47 02/12/09 EVALUACIÓN EVALUACIÓN EVALUACIÓN EVALUACIÓN 48 03/12/09 Efecto invernadero /12/09 Efecto invernadero. Taller N 14: Taller N 14: 51 9/12/09 Principales cambios atmosféricos 52 10/12/09 LABORATORIO sociabilizada 53 15/12/09 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: ESTRATEGIA DOCENTE: Aprendizaje colaborativo: se proporciona la guía para trabajar en talleres grupales en que se abordarán trabajos dirigidos, los cuales se evaluarán de forma grupal e individual. Al inicio de cada taller, el profesora expondrá los conceptos y criterios que debe dominar el estudiante, para que pueda desarrollar correctamente el taller. 6

7 Asignatura: ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL SEMANA (1-16) ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES N de horas de clases teóricas (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres N de horas de tutorías especializadas TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1 semana 3 4 Revisión Bibliográfica. 4 Taller 1 Unidad 1, 2 y 3. 2 semana 3 4 Publicaciones científicas 4 Taller 2 Unidad semana 3 4 Estudio de conceptos. 4 Unidad semana 3 4 Elaboración de publicación. 4 Taller 3 Unidad semana 3 4 Lectura de publicaciones. 4 Taller 4 Unidad semana 3 4 Lectura de documentos. 4 Taller 5 Unidad semana 3 4 Ejercicios y aplicaciones. 4 Taller 6 Unidad semana 3 4 Lectura de. 4 Prueba Parcial Unidad semana 3 4 Estudio de conceptos. 4 Taller 7 Unidad semana 3 4 Estudio de conceptos. 4 Unidad semana 3 4 Estudio de conceptos. 4 Taller 8 Unidad semana 3 4 Estudio de conceptos. 4 Prueba Parcial Unidad semana 3 4 Revisión de. 4 Taller 9 Unidad semana 3 4 Revisión de. 4 Taller 10 Unidad semana 3 4 Lectura de documentos. 4 Taller 11 y 12 Unidad semana Unidad Lectura de documentos. 4 Taller 13 y semana EXÁMENES 7

8 7. EVALUACIÓN: 7.1 Cronograma de evaluaciones: Prueba Parcial N 1: 29/09/09 Prueba Parcial N 2: 21/10/09 Prueba Parcial N 3: 2/12/ Sistema de Calificación Se aplicará una prueba parcial cada vez que se termine un capítulo, considerándose así aplicar tres pruebas parciales sobre diez puntos. De acuerdo a ésta modalidad se evaluará el aspecto cognitivo. Además, la participación en cada taller será evaluada de manera grupal e individual (sobre 10 puntos), para ello se utilizará como herramienta de evaluación: rúbricas, previamente establecidas por el profesor y entendidas por el estudiante. También, se evaluará los informes de cada sesión de laboratorio. Así, se tendrá, en la primera y última sección siete notas por capítulo, y la segunda sección se tendrá tres notas que permitirá realizar un promedio para la presentación de las notas como se establece en el numeral 6.3. El examen final es sobre 20 puntos. El éxito que alcance, el estudiante, con la finalidad de aprender y comprender los contenidos antes detallados, depende de la frecuencia con que prepare el material de apoyo. 7.3 Fecha de entrega de calificaciones en secretaría: Prueba Parcial N 1: 6/10/09 Prueba Parcial N 2: 28/10/09 Prueba Parcial N 3: 9/12/ BIBLIOGRAFIA Textos de Referencia: Comisión Nacional del Medio Ambiente, (1996) Metodologías para la caracterización de la Calidad Ambiental, CONAMA, Santiago, Chile. Droste, Ronald, (1997), Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, John Wiley and Sons, New York, United States. Sposito, Garrison, (1989), The chemistry of soils, Oxford University Press, Californy, United States. Vega de Kuyper, Juan Carlos, (2002), Química del medio ambiente y de los Recursos Naturales, Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. 8

9 Textos Recomendados: ALLOWAY, B.J., AYRES, D.C.B,., (1997), Chemical Principles of Environmental Pollution, Blackie, Londres. FIGUERUELO, J.E., MARINO DAVILA,M., (2001), M., Química Física del Medio Ambiente, Publicaciones de la BUAP-Reverté, Puebla, México. HOWARD, A.G., (1998), Aquatic Environmental Chemistry, Oxford University Press, Oxford. Aprobado: Por Consejo de Escuela f) Director de Escuela Fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano Fecha: INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio: 17 de Agosto de 2009 Fin: 18 de Diciembre de 2009 Exámenes Finales: del 14 al 18 de diciembre de