IV. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL AMBIENTE ACUÁTICO

Oxígeno y Bióxido de Carbono

El oxígeno y el CO2 pueden ser considerado juntos ya que están estrechamente relacionados en los procesos de respiración y fotosíntesis.

El O2 participa en muchas reacciones físicas y biológicas por lo tanto el O2 disuelto es un parámetro utilizado por los limnólogos. Este gas es continuamente consumido en los procesos de respiración por plantas y animales pero es solamente producido por las plantas fotosintéticas cuando existen condiciones de luz y nutrimentos suficientes.

Fotosíntesis = nC O2 + H D C6 H12 O6 + O2

Las aguas bien oxigenadas contienen menos del 5% de O2 contenido en un volumen similar de aire, esa diferencia es debido a la diferencias en las presiones parciales de los gases.

Ese por ciento de O2 disuelto en el agua disminuye conforme aumenta la temperatura.

A mayor To menor solubilidad del O2

El O2 está inversamente relacionado con la To

El agua contiene tan poco O2 debido a la combinación de dos factores: una presión parcial de O2 relativamente baja en la atmósfera (0.21 atm) y la baja solubilidad del O2.

Las mediciones del O2 disuelto en el agua son parámetros muy importantes para determinar el estatus trófico de los ríos y lagos.

En los sistemas Oligotróficos las variaciones de O2 a corto y largo plazo es pequeña, mientras que en los lagos eutróficos puede haber cambios muy bruscos de corto a largo plazo.

En verano el hipolimnion es anóxico o bien supersaturado en el epilimnion cuando hay grandes florecimientos de fitoplacton (1-3 p.m.) con gran intensidad luminica.

Solubilidad del O2 en las aguas naturales

La atmósfera contiene un 20.95% de O2, siendo el resto N2, y un pequeño porcentaje de otros gases CO2 0.003% (79%).

El agua es más soluble que el N2 en el agua por lo tanto la cantidad de O2 del aire que se disuelve en el agua es 35%.

Gas	Solubilidad (cm3/100 ml H2O)	% en el aire
CO2	171	0.033
O2	4.9	21
N2	2.33	79

A > presión del gas > solubilidad.

Leyes de Dalton y Henry

(Gobiernan la solubilidad de los gases)

Henry

En una mezcla de gases la concentración de una solución de un gas, la cual a alcanzado su equilibrio, es proporcional a la presión parcial a la cual el gas fue suplementado (suministrado).

Dalton

La presión de cada componente de gas es proporcional a su concentración en la mezcla de gases de tal manera que la suma o presión total de todos los gases es igual a la suma de sus componentes.

La solubilidad del O2 es afectada en forma no lineal por la temperatura. Por ejemplo, la solubilidad delO2 aumenta considerablemente al disminuir la temperatura.

Ejemplos.

El CO2 es 34 veces más soluble que el O2 y tiene una presión parcial 1/700 con respecto al O2.

El CO2 a diferencia del N2 y O2 es más abundante en el agua que en el aire (por la solubilidad).

Los cambios en la presión barométrica (altura) alteran las concentraciones de gases disueltos. Los lagos que se ubican a altas elevaciones poseen menos gas disuelto por unidad de volumen que los lagos a diferentes temperaturas a nivel del mar.

La cantidad de gas que se puede encontrar a una profundidad dada, considerando la presión hidrostática (columna de agua) + la presión atm (columna de aire) se llama saturación absoluta.

Pz = Po + 0.0967 (z)

Donde:

Po = Presión existente en la superficie del lago

Pz = Presión hidrostática

Z = Profundidad en cuestión

Pz es importante para conocer la cantidad de presión requerida para evitar la formación de burbujas (saturación de O2) que se elevan y revientan en la superficie.

Estas burbujas están compuestas de una mezcla de gases del cual el O2 y el metano son los mas activos. A medida que aumenta Z se requiere un > grado de sobresaturación de O2 para inducir la formación de burbujas y estas puedan elevarse y reventar en la superficie. También se requiere que la turbulencia sea nula.

En profundidades mayores de aguas lénticas se puede producir el crecimiento de burbujas a Z de 1 m (< grado de saturación).

La salinidad es un factor que determina la solubilidad del O2 en el agua. A > salinidad < O2 disuelto ya que la sal ocupa los espacios del O2. La salinidad tiene un efecto osmótico. La solubilidad del O2 en el agua disminuye exponencialmente al aumentar el contenido salino.

Ejem. En el agua de mar esa solubilidad es un 20% menor que aquella del agua dulce.

Métodos de Medición

Ø Método Volumétrico o Colorímetro de Winkler

Se basa en la fijación química del O2 y su titulación con reactivos de

reacción conocida (teosulfato de sodio).

§ Se recolecta la muestra (evitando la formación de burbujas)

§ Se coloca en un frasco DBO (250 ml)

§ Se le agrega 2 ml de sulfato manganoso + 2 ml de alcali-yoduro-acida (se agita y se deja reposar)

§ 2 ml de ácido sulfúrico concentrado (se agita) - Comienza la fijación química de O2.

Titulación:

§ Se transfieren 2 ml a un matraz Elen meyer

§ Se coloca bajo un soporte universal que sostiene una pipeta volumétrica con teosulfato de sodio a 0.25N, se agrega hasta que la muestra adquiera un color amarillo paja

§ Se le adiciona 1 ml de almidón (indicador)

§ Se mezcla y la muestra se torna azul fuerte

§ Se continua titulando hasta que el color azul desaparece

§ Se registra la cantidad total de ml de teosulfato gastado siendo esta = a la cantidad de ppm de O2 o mg/l.

Ø Electrodos (Oxímetro)

El electrodo contiene un ánodo (-) y un cátodo (+). Estos están sumergidos en una solución de electrolitos (permite la conductividad eléctrica) que están cubiertos por una membrana permeable a los gases e impermeable a los solutos. De tal manera si hay O2 en el agua cruza la membrana y se combina con los electrones liberados por el cátodo de oro mientras que el ánodo que presenta un recubrimiento de plata produce electrones producidos por la reacción de cloro de tal manera que el flujo de electrones del ánodo al cátodo es proporcional a la concentración de O2 de tal manera entre más rápido es el flujo, hay más electrones.

Mide el flujo de electrones con un amperímetro conectado al electrodo (proceso electromecánico).

Se calibra con Temperatura y presión atmosférica.

Ø Hidrolab

Utiliza el Oxímetro.

Las primeras mediciones de O2 fueron hechas en el lago Geneva en 1882 y S.A. Forel hizo estudios en el mismo lago en 1885.

Los métodos modernos comenzaron con Birge y Juday en 1911 utilizando procesos de Redox.

Fuentes del O2:

F	Procesos de fotosíntesis por las macrofitas
F	Procesos hidromecánicos (vientos)
F	Intercambio con la atmósfera (interfase agua-aire)

Distribución del O2 en los lagos.

La difusión de los gases en el agua es un proceso muy lento. Para que el agua obtenga un equilibrio del contenido de O2 con aquel de la atmósfera en un periodo razonable el agua debe de circular bajo los procesos de mezcla vertical, de tal manera que entre mayor sea la profundidad del lago se requiere mayor tiempo para lograr una saturación completa de equilibrio.

Perfil Ortógrado

Distribución pareja en toda la columna de agua, distribución del O2 homogénea con respecto a la profundidad

Por ejemplo, si el lago es Oligotrófico la concentración de O2 con respecto a la profundidad es regulada por procesos físicos (turbulencia, mezcla vertical) a diferencia de los lagos eutróficos en la cual la concentración de O2 es influenciada por procesos biológicos (fotosíntesis y respiración) varía con respecto al día o a la estación.

En un lago ideal la concentración de O2 durante la circulación primaveral alcanza o se aproxima al 100% de saturación, la cual el valor de saturación se encuentra entre los 12 - 13 mg/l a una temperatura de 4oC y una presión atmosférica próxima al nivel del mar, dependiendo de la difusión, de la mezcla y de la saturación.

Curva Crinógrada

El hipolimnion se vuelve anóxico en lagos muy productivos al cabo de pocas semanas de iniciarse la estratificación térmica de verano, permaneciendo el hipolimnion anóxico durante ese periodo.

El O2 se agota por que el sedimento lo usa para descomponer o quemar la materia orgánica por bacterias.

El consumo de O2 por plantas y animales no es tan grande comparada con las bacterias.

El consumo de O2 en el epilimnion y el metalimnion es compensado por la producción de O2 vía fotosíntesis.

Los procesos de mezcla que ocurren en otoño y primavera (dicmiticos) permiten la distribución homogénea del O2 en toda la cubeta.

Las máximas concentraciones de O2 se presentan en el metalimnion debido a que los organismos fitoplactónico son estenos tanto para la temperatura como la iluminación. Los organismos fitoplactónico están más adaptados a crecer en temperaturas e iluminaciones bajas en comparación con el epilimnion.

Los organismos causantes del incremento de O2 en el epilimnion son las cianoficeas. Las máximas concentraciones de O2 dependen de la profundidad que a su vez depende que tan transparente o turbio sea el agua.

La mayor parte de los lagos la profundidad de máxima concentración de O2 se encuentra entre los 3 y 10 m. Sin embargo, en lagos muy transparentes se puede presentar hasta los 50 m.

Lago Eutrófico vs Lago Oligotrofico

Fotosíntesis Físicos

Clinógrado Ortógrado

CO2

El CO2 tiene una concentración en el agua que demuestra frecuentemente una relación inversa que aquella del O2.

Es producto de la respiración de plantas y animales y propicia la fuente principal de C para la fotosíntesis.

El CO2 es muy bajo en el aire y muy alto en el agua debido a su gran solubilidad en ella, es 30 veces mas soluble que el O2 en el agua.

El CO2 se disuelve en el agua para formar ácido carbónico H2O + CO2 g H2 CO3

La cual a su vez se disocia en varias fracciones dependiendo del pH (concentración del ion hidrógeno) g CO2, HCO3- (bicarbonato) y CO32- (carbonato).

F Fig. 7-3 Las tres formas de carbono inorgánico.

Al hacer mediciones se mide el Carbono Inorgánico total (CO2, HCO3- y CO32-) midiéndose por titulación.

Para medir el CO2 (bióxido de carbono libre):

F	Se toma una muestra (evitando burbujas)
F	Se extraen 100 cm3 (ml) de la muestra
F	Se verte en un tubo Nessler, cuidado de no agitar la muestra
F	Se agregan 10 gotas del indicador fenoftaleína, si la muestra se torna rosa registrar como 0.0
F	Si la muestra permanece clara, titular con una solución de N/44 (Hidróxido de sodio) agregándose con una bureta y agitar hasta que se forma un rosa tenue débil por 30 segundos al menos, registrando la cantidad de N/44 gastada en la titulación.
F	Se multiplica por 10 y se tiene la cantidad de CO2 libre en el agua.

El CO2 de manejo costero es importante por que a mayor concentración de CO2 resultan tóxicas para los peces. Valores por arriba de 20 mg o ppm de CO2 en el agua son dañinas para los peces.

Sales Disueltas

La salinidad total de las aguas naturales continentales es generalmente determinada por 4 cationes principales Ca++, Mg++, K+, Na++ y por 4 aniones principales CO3 = (carbonato), SO4= (sulfatos), Cl- (cloruro) y HCO3 - (bicarbonato).

A nivel mundial la salinidad de las aguas continentales naturales tiene una concentración media de 120 mg/l pero varía dependiendo el continente, dependiendo de la litología de cada lugar.

La salinidad va a ser determinada por tres procesos principales:

a) Aporte de sales disueltas causadas por el lavado de rocas y suelos en las cuencas de drenaje

b) Precipitación atmosférica (a través de polvos o lluvia).

c) Equilibrio entre procesos de evaporación y precipitación.

A nivel mundial las relaciones en las proporciones de los iones son las siguientes:

Ca > Mg / Na > K y para los aniones: CO3 = > SO4= > Cl.

Las concentraciones de Mg, Na, K y Cl son relativamente conservativas (no afectadas por procesos biológicos) sin embargo el Ca, C inorgánico y SO4= son no conservativos ya que sus concentraciones son afectadas por el material microbiano.

La salinidad es limitante en la distribución de organismos marinos. En el agua dulce los peces son hipertónicos y el agua hipotónica mientras que en el agua salada es alrevés. (Isotónico = igual que el medio). Esto permite una distribución ecológica más amplia. Las especies Anádromas y/o catádromas son especies aurilineas ya que soportan un amplio rango de temperatura.

Los iones determinan la salinidad, pueden haber otros elementos ionizados como el Fe, N, P y otros elementos secundarios que tienen gran importancia biológica .

La salinidad ionica es expresada en mg/l o meq/l donde:

1 meq/l = ml-1

S pesos atómicos/ energía iónica

En algunos casos los mg/l pueden ser utilizados como ppm, pero en el agua continental se debe hacer esta consideración:

ppm = mg l-1

gravedad específica

En los lagos abiertos (con entradas y salidas - afluentes y efluentes) La salinidad es determinada principalmente por la composición química del agua que entra vía afluente la cual es proveniente del área de drenaje recogiendo a su paso.

Los lagos cerrados (volcánicos) la salinidad depende de los procesos de evaporación y precipitación.

Con base al contenido de sales que presentan las aguas naturales y de acuerdo al tipo de roca de la cuenca de drenaje las aguas naturales se clasifican en:

v Aguas blandas que contienen poco contenido de sales y procede del drenaje y lavado de rocas ígneas de naturaleza ácida

v Aguas duras que contienen alto contenido de sales, especialmente metales alcalinotérreos derivados del drenaje de depósitos calcáreos (Ca, Mg). Ejem. Cenotes, lagos cársticos, de deflación, zonas áridas (suelo chernosen).

La geología determina que tan dura o blanda va a ser el agua y esta determina la capacidad de agua para hacer espuma (las aguas duras no hacen espuma, mientras que las blandas si).

? Concentrations (mg liter -1) of soluble major nutrients....

La mayoría de las aguas naturales de los sistemas lóticos son aguas bicarbonatadas. El drenaje de las aguas blandas tiene una salinidad menor de 50 mg -1 y propiedades cationicas de Ca > Na > Mg > K y propiedades anionicas de Cl á SO4 á CO3.

Origen de la Salinidad

Meteorización superficial del suelo y rocas: A merced de las condiciones atmosféricas, intemperismo, composición edáfica y de las rocas influyen en el ritmo de meteorización como también al aporte de iones al agua hipercolada y de escurrentía, la adsorción iónica es dependiente de la disponibilidad de cationes concentrados en el agua de lavado y del tipo de intercambio en el proceso Agua - Suelo - Roca.

Existen 4 procesos básicos que controlan la cantidad de iones en el agua:

1) Solución Es importante en los depósitos sedimentarios ricos en sales solubles Ejem. Suelos de tipo calcáreos, el lavado de depósitos de sales marinas origina un aumento relativo de ClNa y K de las aguas que las recibe Þ Cársticos.

2) Oxidación - Reducción Afecta principalmente a los compuestos de Fe, Mn, Azufre, N, P y C que están presentes en el suelo. Los sulfuros de hierro son abundantes en rocas y en suelos saturados de la oxidación de dichos sulfuros que pueden ser la fuente principal del ion sulfato en las aguas naturales, la cual se encuentra principalmente en forma de ácido sulfúrico diluido, siendo este ultimo el que solubiliza a otros compuestos de las rocas y el suelo.

3) pH (potencial de iones hidrógeno). La acción de los iones hidrógeno procedentes de la disociación del ácido carbónico tiene una importancia capital en el proceso de meteorización superficial del suelo y las rocas.

H2 CO3 D H+ + HCO3

La concentración de CO2 y de iones H son mayores en suelos que sufren una intensa descomposición microbiana de la materia orgánica de origen vegetal.

CO2 + H2O D H2CO3 (ácido carbónico)

El ácido carbónico evidencia su importancia en las aguas naturales por la elevada proporción de iones bicarbonato (HCO3).

En aguas blandas, procedentes del lavado de rocas ígneas (< 50 mg l-1) la proporción de ácido carbónico H2CO3 es elevada.

En el caso de los ácidos fuertes provenientes de la precipitación pluvial y debido a las condiciones atmosféricas (ejem. Lluvia ácida) estos aceleran el proceso de meteorización superficial.

4) Los ácidos coloidales que son derivados de compuestos húmicos y de arcillas ácidas, estos ácidos aportan gran cantidad de iones H que contribuyen a la meteorización superficial.

Las llamadas aguas obscuras (color negro) de ríos tropicales que drenan

suelos potzólicos ácidos se colorean de color marrón u ocre debido a la presencia de sustancias húmicas que provienen de la descomposición incompleta de las plantas. Tienen un pH bajo < 3.0 a 5.0 lo cual es debido a la baja concentración de Ca en los suelo tropicales.

Existen ciertas moléculas inorgánicas que actúan como quelantes ionicos, los cuales evitan que los iones de dichos complejos reaccione con otros manteniendo la solubilidad del complejo.

El intercambio ionico entre el suelo y el agua es regido por equilibrios de intercambios entre los iones H. Los coloides del suelo tienen una capacidad finita para adsorber iones y por lo tanto el intercambio es bastante variable.

En regiones humicas donde hay buen drenaje el agua extrae de manera selectiva los iones (cationes) de las rocas y suelos, mientras que en áreas de baja pluviosidad y actividad fluvial se puede acumular sodio y cloruros aportados por la lluvia.

Aporte - Descarga

La adsorción de ion sodio a las partículas de arcilla disminuyen al aumentar la concentración de Ca y Mg en la disolución del suelo.

En suelos con buen drenaje los cationes arrastrados por la lluvia tienen poco efecto en el intercambio de iones de los suelos o rocas. Sin embargo, cuando el suelo esta saturado de agua los cationes están en equilibrio de intercambio ionico con los del agua y el agua subterránea.

Los suelos de zonas áridas las sales provenientes de la disolución del suelo por efecto del agua se acumula al no eliminarse los cationes procedentes de las lluvias.

Lagos de Exudación

Son lagos muy diluidos debido a que reciben agua superficial, mientras que los lagos abiertos reciben aporte a través de toda la cubeta, estos son más salinos por que reciben aporte de sales debido a que el agua drena un horizonte más profundo del suelo.

Caída de material y Precipitación atmosférica

Este proceso de debe:

a) Debido al efecto de lluvias van a ser vertidas sales de Na, Cl, Mg, SO4 hacia los lagos, muchas de estas sales son transportadas por el viento y sirven de núcleo a las gotas de lluvia

b) El polvo del suelo que es arrastrado por el viento

c) Contaminación doméstica e industrial (Ejem. Lluvia ácida SO4, los cloruros aumentan con la contaminación doméstica e industrial, induciendo al aumento de sal en el agua).

El ion Ca actúa de diferentes formas sobre el crecimiento y dinámica de las

poblaciones florísticas y faunísticas acuáticas.

Las plantas superiores requieren de Ca como elemento vital. Por ejemplo, el Si es secundario.

El Mg es un elemento indispensable en plantas con clorofila en forma de compuestos Magnesioporfirina, sin embargo las demandas de Mg por los organismos son de naturaleza traza (pequeñas concentraciones). Las concentraciones de magnesio son poco fluctuantes o muy conservativas por lo tanto en lagos oligotróficos son muy bajas y son causantes de la baja productividad primaria.

Existen otros cationes importantes primarios Na+, K+, estos cationes monovalentes están implicados principalmente en el trasporte e intercambio iónico, son variables muy conservativas. El Na tiene influencia en el crecimiento cianoficeo ya que presentan mayor crecimiento poblacional cuando las concentraciones de Na son mayores a 40 mgl-1.

En el Cl (cloruro) el aporte principal de este anion por vía atmosférica desde el medio marino. El transporte eólico es el principal agente dispersor. Las concentraciones naturales del cloro pueden ser muy alteradas por focos de contaminación, por ejemplo, la concentración del cloro en el lago Erie se triplicó en los últimos 50 años debido a la descarga industrial y municipal.

El Carbono Inorgánico

En carbono en el agua natural se encuentra en forma de producto de equilibrio con el ácido carbónico H2CO3. En < proporción se encuentra en forma de compuestos orgánicos a manera de carbono detrítico y particulado y otra pequeña parte como constituyentes celulares de los organismos.

Las formas en equilibrio del carbono inorgánico en el agua dulce:

S CO2 = (CO2 + H CO3 + CO3 )

El contenido atmosférico del CO2 varía según el lugar y de los aportes debido a la contaminación industrial.

El CO2 es muy soluble en el agua dependiendo la temperatura y presión a la que estén sujetas.

Contenido de CO2 que se disuelve en el agua a:

0oC � 1.1 mg / l

15oC � 0.6

30oC � 0.4

CO2 (aire) D CO2 (disuelto) + H2O

El CO2 del agua se hidrata y se convierte en ácido carbónico

CO2 + OH D H2CO3 (Está reacción prevalece a un pH < 8)

CO2 + OH D H CO3 (Está reacción prevalece a un pH > 10)

El ácido carbónico es un ácido muy débil siendo su velocidad de disociación más rápida que la de la hidratación.

H2CO3 D H + HCO3 (CO2 hidratado)

HCO3 D H + CO3 (CO2 no hidratado)

Una vez establecido el equilibrio los iones bicarbonato y carbonato se disocian

HCO3 + H2O D H2CO3 + OH

CO3 + H2O D HCO3 + OH

Los iones hidroxilo producto de las dos primeras reacciones son las que provocan la alcalinidad de las aguas naturales (pH > 7) en lagos que tienen elevada concentración de carbonatos que provienen del lavado (drenaje) superficial y subterráneo del suelo y rocas.

El agua que se percola en el suelo se enriquece de CO2 (proveniente de la respiración bacteriana y vegetal).

H2O + CO2 g H2CO3

El ácido carbónico es bastante soluble en la calcita (Ca (HCO3)2) de las rocas formando bicarbonato de Ca, se origina un incremento en la cantidad de los iones Ca y HCO3 ocasionando un aumento en el pH.

En las aguas duras el ion bicarbonato es el anión más abundante (aproximadamente 60%) con un pH de 8 y concentraciones de bicarbonato mayores de 100 mg/l.

Por ejemplo, los lagos salinos de regiones endorreicas (cerradas) las concentraciones de bicarbonatos es mayor de 1000 mg/l y la concentración de carbonatos es mayor de 10000 mg/l confiriendo un pH > de 9.5

El CO2 no conservativo es afectado por la respiración y fotosíntesis afectando de esta manera su concentración.

En aguas alcalinas (duras, ricas en carbonato de Ca) el ion bicarbonato actúa como un amortiguador del pH permitiendo que el pH permanezca constante dado que absorbe el CO2 vía fotosíntesis y deja precipitar el bicarbonato de Ca.

Ca (HCO3) g CaCO3 + H2O + CO2

Gracias a este bicarbonato es que no se ve afectado (capacidad buffer).

El agua oceánica y continental están prácticamente en equilibrio de CO2 con la atmósfera a un pH £ 5 domina el CO2 libre aun pH á 9.5, dominando los carbonatos y a pH entre 7 y 9 predominan los iones bicarbonato.

Iones Hidrógeno

Alcalinidad y Acidez de las aguas naturales

Estos dos factores tienen un efecto determinante en el pH y en la capacidad tampón (capacidad buffer o amortiguadora de una determinada agua).

El pH es importante por que permite determinar los efectos letales del CO2.

A un pH de 4.5 se empiezan a manifestar los efectos letales y por el lado alcalino a 9.5.

La alcalinidad del agua se refiere al conjunto de compuestos que en su totalidad modifican el pH desde el lado alcalino de la neutralidad. La alcalinidad es debida a la presencia de carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos y en menor proporción por boratos, silicatos y fosfatos.

La alcalinidad se expresa en mg/l de Ca CO3 o ppm, otra forma es por la dureza que es regida por la concentración de Ca CO3 y MgCO3. El Ca y Mg combinados con el HCO3 y CO3 dan la dureza temporal, mientras que cuando se combinan con sulfatos, cloruros y otros dan la dureza permanente.

La acidez en el agua natural es un parámetro de poco uso.

Las fuentes de acidez en el agua son:

F	CO2 (recombinado)
F	Acidos orgánicos (tamicos y húmicos)
F	Acidos minerales
F	Sales ácidas fuertes
F	Bases débiles

La acidez mide la cantidad de bases fuertes por litro requerida que almacena un pH = a la de una solución molar de carbonato sódico (Na2 CO3) equivalente al carbonato inorgánico total. Se expresa en mg de Ca CO3 por lt.

El pH es el logaritmo del inverso de la concentración de iones H libres o bien es el inverso del log de la concentración de iones H libres.

pH = - Log 1 / [H] o = - Log [H] r

Donde:

r = Es un coeficiente de actividad para el ion H

Los H libres son provenientes de la disociación del ácido carbónico como también de los hidróxidos derivados de la hidrólisis de los iones bicarbonato.

El pH del agua pura es de 7.

[H] = [OH] g Neutro = a 7.0

pH = - log [ 10-7] = 7.0

El uso del pH puede expresar la concentración H, tiene su origen en la ionización del agua pura.

H2O D H + OH

Si el agua esta compuesta de mayor proporción de naturaleza ácida a través de la adición de H por lo tanto la concentración de iones H debe de incrementar y el OH disminuir.

El pH disminuye conforme la acidez se incrementa y el pH se incrementa cuando el OH es adicionado al agua y la concentración de H disminuye.

En los lagos que son ricos en materia orgánica poseen valores de pHs bajos (aguas ácidas) 3.3 a 4.5 turbas, pantanos, ozinas. Mientras que en los lagos abiertos el pH oscila entre 6 y 9 aguas bicarbonatadas. Los lagos calcáreos tienen un pH de aproximadamente 8.0. Los lagos de exudación reciben agua del drenaje de rocas ígneas de naturaleza ácida por lo tanto tienen un pH menor de 7.0

Lluvia Acida

Es un fenómeno popular desde los años 70's en los países industriales que usan

compuestos fósiles (Azufre, Nitrógeno, CO2).

La lluvia ácida tiene in pH < de 5.5

Son los óxidos de sulfuro Sox que son liberados a la atmósfera por las plantas generadoras de electricidad (geotérmicas, hidroeléctricas) los que causan la acidez.

SO2 El dióxido de sulfuro es el más importante, abundante y estable, producto de la combinación de sustancias por industrias. Cuando es liberado a la atmósfera reacciona con el ozono producido fotoquímicamente produciendo trióxido de sulfuro SO3.

SO3 El trióxido de sulfuro se combina con las gotas de lluvia para producir ácido sulfúrico diluido, afectando el pH de las aguas naturales.

SO2 + O3 D SO3 + O2 D SO3 + H2O D H2SO4

Dentro de los derivados del nitrógeno Nox el más común y estable es el NO2 que es emitido por combustión. En el ambiente se encuentra como óxido nitroso que reacciona con el ozono del aire para producir el dióxido de nitrógeno disolviéndose este con el agua para producir ácido nítrico.

3 NO2 (gas) + H2O D 2HNO3 + NO

? Fig. 6-5

La Influencia del Clima y la Cuenca

Para conocer la composición química del agua en alguna cuenca se debe considerar la naturaleza de la vegetación, el intemperismo (meteorización) de la roca madre y de factores climáticos.

Características de la química del agua

La disolución de la roca es dependiente de la solubilidad del agua, así como del tiempo en que el agua está en contacto con la roca como también de los factores fluctuantes del clima.

Intemperismos + Tipo de Vegetación + Clima = Determinación química del Agua

Las aguas suaves o blandas (pH bajo) de los lagos de montaña son producto del drenaje del agua sobre rocas metamórficas o volcánicas. Mientras que las aguas duras son producto de la disolución por agua de las rocas sedimentarias.

El intemperismos influye en los procesos de formación del suelo y los compuestos que de ahí se derivan y que posteriormente se mezclan.

En los arroyos y ríos con lluvias a lo largo del año tienen abundante nitrógeno pero son escasos en fósforo y sílice.

Características Químicas de las Aguas Naturales

La composición química del agua en las aguas naturales es regulada por procesos de precipitación, erosión, solución, evaporación y sedimentación actuando sobre una escala de tiempo amplia.

A nivel del tiempo reconocemos ciclos que se presentan de manera diaria, estacional o a largo plazo, los cuales son influenciados por compuestos biológicos. Cabe indicar que la actividad microbiana del suelo es otro factor que modifica la química del agua, así como también la actividad antropogénica.

Materia Orgánica

Compuestos Orgánicos e Inorgánicos en el Agua

Aunque se diga que el "agua pura", esta no existe, incluso el agua destilada presenta trazas (cantidades muy pequeñas) de nutrientes que sirve de base para el crecimiento de bacterias.

Los nutrientes inorgánicos proveen las constituyentes químicos en los cuales se basa la cadena alimenticia.

En las aguas naturales se presentan diferentes tipos de sales inorgánicas y gases disueltos:

Nutrientes mayores y menores
Sales inorgánicas que influyen en la composición ionica
Tóxicos

Siguiendo la Ley de Mínimo de Lievi, los nutrimentos que son importantes en el ecosistema lacustre son aquellos que se encuentran en bajas cantidades y por lo tanto limitan en crecimiento de plantas y animales.

Por ejemplo, Los nutrientes más comunes requeridos incluyen el CO2, O2, NH4+ (amonio), NO3- (nitratos), PO4 (fosfatos), Si O2 (silicatos), SO4 y el Fe.

Los nutrientes menores son los presentes en cantidades traza (oligonutrientes o micronutrientes) como son el Mg, Cb, Md y Cu.

Los compuestos orgánicos en el agua se presentan en pequeñas cantidades en aguas naturales (estuarios y lagos oligotróficos) estos compuestos orgánicos se dividen en 7 clases de acuerdo a su función en los sistemas acuáticos:

I. Compuestos Refractorios. Compuestos que se descomponen muy lentamente y tienden a acumularse en lagos oligotróficos (ácidos húmicos, confieren un color pardusco-amarillento al agua en sistemas pantanosos y lagos eutróficos, inclusive en grandes ríos tropicales).

II. Bacterias, Hongos, Protozoarios y Dinoflagelados. Componentes celulares como glicolatos, acetato y glucosa son liberados a través de su membrana semipermeable.

III. Agentes Quelantes. Son aquellos que cambian el estado ionico de los metales que de otra manera podrían ser tóxicos. (Quelante g uña).

Algunos quelantes pueden ser producidos por algas o por animales en respuesta a un metal disuelto o como protección.

Por ejemplo, Acido húmico, citratos, etc.

El metal es atrapado por un enlace químico débil entre las partes de la molécula orgánica.

Los complejos quelantes juegan un papel muy importante en los pigmentos sanguíneos (Fe) y la estructura de la clorofila (Mg). (Vitamina B2 g Cobalto).

IV. Enzimas Extracelulares. Por ejemplo las fosfatasas alcalinas son un grupo de enzimas que actúan sobre nutrientes no metálicos. Estas enzimas son secretadas por algas cuando el fósforo disuelto en el agua es escaso de tal manera que funciona separando el fósforo que estaba unido a una molécula orgánica.

Casi la mitad del fósforo total que secreta el plancton es de tipo orgánico, el cual no sería disponible para las plantas si no fuera gracias a la intervención de las enzimas fosfatasas alcalinas.

V. Compuestos orgánicos en concentraciones muy diluidas. Juegan un papel muy importante en las rutas de migración de especies anádromas (como los salmónidos) ya que regresan a desovar a sus lugares de origen ya que detectan grupos aromáticos característicos de cada lugar.

VI. Productos celulares de las plantas = Alcaloides. Actúan como inhibidores o tóxicos para otros organismos g Aleloquímicos. Se presentan en plantas acuáticas y microalgas, especielmente en dinoflagelados.

Saxiotoxinas Alcaloides derivados de los dinoflagelados.

Hepatotoxinas

VII. Geosmina y MIB (2-metil-isoborneol). Compuestos orgánicos secretados por algas y hongos confiriendo un olor a moho al agua.

Nitrógeno

Ciclo

Constituye un proceso biogeoquímico en donde se produce nitrógeno molecular (N2) a través de fijación, asimilación y desnitrificación, en este último el nitrato se reduce a nitrógeno.

El ciclo del nitrógeno de los lagos es de naturaleza microbiana, tanto la oxidación como la reducción de los compuestos nitrogenados a través de la actividad bacteriana están asociados con la asimilación fotosintética por las algas y macrófitas.

La fijación de Nitrógeno en los lagos se debe principalmente a las algas cianofíceas y bacterias (ocurriendo en el sedimento) y se da a partir de los compuestos nitrogenados a partir de las plantas y animales.

El Nitrógeno en las aguas naturales se presenta en diferentes formas:

a) Nitrógeno disuelto

b) Como parte estructural de muchos compuestos orgánicos

c) En forma de amonio NH4+ (producto final del metabolismo de plantas y animales)

d) En forma de Nitrito NO2-

e) Nitrato NO3-

El origen del Nitrógeno puede ser por:

1) A los aportes debido al drenaje

2) Fijación del Nitrógeno por cianofíceas y bacterias en la columna de agua y sedimento

3) Precipitación sobre la superficie del agua

La pérdida del nitrógeno puede ser debido a:

1) Pérdida a través de un efluente (salida)

2) Por la reducción del NO3 por la desnitrificación bacterial NO3à NO2 à N2

3) Pérdida de N2 por la atmósfera proveniente de la desnitrificación del nitrito por la actividad bacteriana.

4) Por pérdida permanente en los sedimentos de compuestos nitrogenados tanto orgánicos como inorgánicos.

El aporte de N2 por la lluvia o por precipitación de polvos hacia los lagos es menor en comparación del que se hace por lavado de suelos. Sin embargo, en algunos lagos sin drenaje el principal aporte es por lluvia.

Por ejemplo, un lago oligotrófico se encuentra en pisos graníticos en donde la lluvia es la principal fuente de nitrógeno y otros nutrientes.

El fósforo dispara la productividad ocasionando la eutroficación.

Los aportes de N2 por vía atmosférica (a través de lluvia o precipitación de material) es muy variable dependiendo de las condiciones meteorológicas, aunque es mayor que por precipitación de material.

El N2 puede entrar al lago en forma de:

N2 disuelto
Ácido nítrico
Amonia
Nitratos
Amonia absorbida en la materia particulada disuelta

La solubilidad del N2 puede ser afectada por la estación del año. En el invierno la solubilidad del N2 es mayor (15-20 ml/lt) sin embargo en el verano cuando el agua está estratificada al ir ganando calor el epilimnio la solubilidad del N2 decrece.

La concentración de N2 en el metalimnio e hipoliminio en el verano es mayor debido a que se mantiene sobresaturada por la presión hidrostática así como por los niveles anteriores de la circulación primaveral (remanente químico).

En ocasiones el contenido de N2 en el hipolimnio puede ser reducido debido a la fijación bacteriana en lagos productivos.

Fijación de Nitrógeno por Cianofíceas

Se conoce que la fijación de Nitrógeno in-situ es llevado por cianofíceas cuyo proceso es muy importante en la productividad lacustre. Por ejemplo, Oscillatoria, Anabaena (principal fijadora de nitrógeno en medios aeróbicos).

La fijación del N2 en aguas abiertas (pelágicas) depende primordialmente de la luz por que las cianofíceas requieren de ATP reductor que se produce por vía fotosíntesis. En la capa del cestón la fijación del N2 es fotoinhibido.

Fijación de Nitrógeno por Bacterias

Existen ciertas bacterias heterótrofas fijadoras de N, algunas de las más comunes son: Azotobacter (Se encuentra como epifito sobre angiospermas acuáticas sumergidas y en partes sumergidas de macrófitas flotantes) y Clostridium (SE encuentra generalmente en los sedimentos, en los primeros 2 cm de espesor).

Nitrógeno Orgánico e Inorgánico

El N de las aguas dulces a parte de proceder de la atm (lluvia, precipitación de material y fijación) puede llegar a los lagos en grandes cantidades por aporte de escurrentias y se encuentra en forma combinada en forma de amonio (NH4). Hidróxilamina (NH2OH), Nitrito (NO2), nitratos (NO3)o como N orgánico (particulado o disuelto).

El amonio en agua natural tiene una concentración de 0.5 mg/lt, sin embargo, en los lagos eutróficos puede alcanzar niveles de hasta 10 mg/lt en el hipolimnion anaeróbico.

La hidroxilamina es un producto intermedio del amonio el cual es oxidado muy rápidamente y por lo tanto se encuentra en concentraciones muy bajas.

El Nitrito se encuentra de 0.0 a 0.01 ml/lt y los nitratos de 0.0 a 10 ml/lt.

El amonio que es el principal producto final de la descomposición de la materia orgánica realizada por bacterias heterótrofas es mucho mayor que la producida por la excreción de plantas y animales.

La distribución de amonio en los cuerpos lacustres varía temporal y espacialmente dependiendo del nivel de productividad y la materia orgánica disponible.

En lagos oligotróficos la cantidad de amonio es muy baja, esta aumenta cuando el hipolimnio se vuelve anóxico.

Proceso de Nitrificación

El amonio es oxidado por bacterias anaeróbicas en Nitrito y Nitrato, entre estos dos hay una serie de factores hasta que el potencial redox alcanza valores inferiores a 0.4 volts.

El proceso de nitrificación se le conoce a la conversión biológica de compuestos nitrogenados orgánico e inorgánicos desde un estado reducido a otro más oxidado.

NH4+ à NO2- à NO3- à NO2 à N2O à N2

Las enzimas que utiliza el fitoplancton para reducir los nitratos y nitritos son la Nitratoreductasa y Nitritoreductasa.

? Fig. 8-1 Ciclo Del Nitrógeno

Las principales fuentes de N disponible a las bacterias, hongos y plantas son el Nitrato y el amonio, en algunos sistemas acuáticos el nitrógeno es considerado factor limitativo para el crecimiento de los organismos.

El Nitrato es la forma más disponible, el cual es transferido por arroyos, ríos, etc. a cuerpos de agua el cual es utilizado por plantas y algas para el crecimiento y posteriormente depositado en los sedimentos.

El N consumido por algas y posteriormente por zooplancton, y excretando por peces en forma de amonio, hacia la columna de agua. Siendo reciclado por las algas en el verano (fitoplancton). Otra parte del amonio se va a los sedimentos. Existen dos secciones anóxicas, la fijación y desnitrificación involucrando la presencia de algas azul-verdes y bacterias, el resto del ciclo ocurre en condiciones aeróbias.

La mayoría de la fijación del nitrógeno ocurre en el plancton, mientras que la mayor parte de la desnitrificación en los sedimentos (en estuarios y humedales, principalmente).

El Nitrato es la forma más altamente oxidada del nitrógeno y es la forma usualmente más abundante de N inorgánico en los lagos y arroyos, en cambio el nitrito es una forma parcialmente reducida del nitrógeno y se encuentra en bajas cantidades. Las células de las plantas utilizan N reducido, el cual es transferido intracelularmente como el grupo amino NH2 involucrando enzimas (nitratoreductasa y nitritoreductasa).

Nitratoreductasa: Cataliza las reacciones NO3à NO2. Contiene molibdeno en su centro reactivo de tal manera que el NO2 es convertido a Nitrógeno gas.

Nitritoreductasa: Cataliza la reacción NO2 à N2 la cual contiene un centro activo de fierro pero también requiere de cobre como cofactor.

Las principales bacterias nitrificantes pertenecen al género Nitrosomonas las cuales oxidan el NH4 en nitrato; y las bacterias del género Nitrobacter oxidan el nitrito en nitrato; la llamada zona trofogénica (zona de actividad fotosintética), es donde la oxidación de nitratos y la reducción de amonia alcanza su mayor intensidad.

	Bacterias Nitrantes	Bacterias Nitrificantes
Género	Azotobacter Clostridium	Nitrosomas Nitrobacter Nitrosococo
Nutrición	Saprofitos	Quimiosintéticos
Actividad	Fijan el N2 en condiciones aeróbicas, utilizan hidratos de carbono para obtener energía.	Fijan el N2 en condiciones anaerobias, oxidan nitrógeno del sedimento para obtener energía. No necesitan hidratos de carbono.

Comparación entre Bacterias Nitrantes y Nitrificantes

CICLO DEL P EN LOS LAGOS

El P es el elemento mas estudiado en el ambiente acuático por la importancia que tiene en el metabolismo biológico y también a su escasez relativa en la hidrosfera. En el estudio de la distribución del P en los lagos se ha utilizado el P radiactivo (32P) para poder seguir la trayectoria en los diferentes compartimentos en el sistema acuático.

El P puede encontrarse en diferentes formas:

1) Fosfato soluble (inorgánico)

2) Fosfato soluble – ácido sestónico, los más comunes son el Pca y P. Férrico (sales)

3) Fósforo orgánico soluble (coloides)

4) Fósforo orgánico soluble sestónico.

El PO4 en las aguas naturales varía de < 1 mg/m3 hasta cantidades extremas en algunos lagos salinos cerrados.

El PO4 (fosfato) la cantidad total va a depender principalmente de las características geoquímica del lugar siendo > en aguas que drenan rocas sedimentarias de regiones de baja elevación, la cual contrasta con los bajos niveles de este compuesto en aquellas aguas derivadas del drenaje de rocas cristalinas de sistemas montañosos (oligotroficos).

La concentración del PO4 soluble es generalmente aproximado el 10% del P total . El PO4 soluble –ácido se encuentra durante la circulación otoñal de lagos pequeños, así el P es removido del agua por el fitoplacton. Ejemplo, Asterionella muy eficientes en el uso de P para su actividad fotosintética en concertaciones < de 1 mg/cm3.

? Fig. 9-1 El ciclo geoquímico del fósforo.

? Fig. 9-2 El ciclo del fósforo en lagos.

? Tabla Concentrations of Inorganic Phosphorus....

La distribución vertical del PO4 es muy variable durante la estratificación. En lagos oligotroficos existe poca variación del PO4 función de la profundidad, mientras que en los eutroficos que poseen una oxiclina bien pronunciada se presenta un incremento de los fosfatos solubles en la región deficiente de oxigeno del hipolimnion debido a la descomposición del plancton hundido liberando PO4 y también a la liberación de P a través de los sedimentos.

La transferencia de P en el agua es un proceso repentino o brusco. El P libre es rápidamente absorbido por los productores y es liberado en una forma más lenta. La medición de P en el agua proporciona una indicación muy limitada de la concentración existente.

La velocidad de renovación a la cual se transfiere el P de un compartimento a otro depende de la complejidad trópica de cada lago, de los aportes hacia el sistema y el tamaño de la cubeta.

Tiempo de renovación y P móvil en tres lagos estudiados (Hotchinson, 1975).

Lago	Area (km2)	Z (m)	Tiempo de renovación del agua (días)	Tiempo en días en el sedimento	Proporción de P móvil al P total en el agua
Bluff	0.4	7	5.4	39	6.4
Punchbowl	0.3	6	7.6	37	4.7
Crecy	2.04	3.8	17.0	176	8.7

Lago Toussaint, Ontorio (Canadá) en Verano

F	El número indica los flujos relativos del P entre compartimentos.

El fósforo en el epilimnion es extremadamente móvil cuyo tiempo de renovación es de 3.6 días. Tanto el fitoplancton como las macrofitas absorben rápidamente el fósforo en términos de minutos, en menos de aproximadamente 20 minutos absorben casi el 95% del P añadido o entrante al sistema. El compartimento litoral es el principal aportador de fósforo renovado hacia el epilimnion.

El papel del Fósforo en el Ecosistema acuático.

Síntesis de compuestos fosforilados.

Es el elemento menos abundante de los macronutrientes requeridos para el compuesto algar siendo el PO4 inorgánico ionizado la forma más importante de fósforo en este compuesto. Las algas liberan el P utilizado en PO4 inorgánico soluble, este último es rápidamente reciclado por la actividad bacteriana.

En los ecosistemas alterados por descargas los niveles de P se incrementan de manera alarmante. Incrementándose las cianoficeas, macrofitas, aumentándose la zona litoral y solvándose el sedimento haciéndose cada vez menos profundo.

Otros Nutrientes

Sílice Juega un rol importante en ambientes acuáticos ya que conforma el esqueleto de las algas diatomeas (grupo fitoplanktónico dominante en el mundo marino y dulceacuícola).

En el resto de las algas y animales el Si no es tan importante. El Si está de una forma SiO2 conformando las frústulas, siendo la mitad del peso seco del organismo. Las crisoficeas (pardo-doradas) también tiene Si en su esqueleto.

La forma usada por los organismos es:

SiO2 → + H2O → (SiO2 * n H2O)

Sílice amorfo u opal.

También hay otros organismos que tienen este compuesto, las esponjas de agua dulce contiene una espícula (carácter taxonómico).

Por ejemplo, El Lago Baikal tiene un gran número de esponjas tanto en cantidad como en diversidad, siendo endémicas, pudiéndose encontrar masas de espículas sobre las playas.

Es medido como silicato reactivo H2SiO4 determinado por mediciones fotométricas, basada en un complejo de silicon-molibdato que produce color azul cuando el compuesto es reducido.

El ciclo del Si a diferencia de los ciclos del F, C y N es de una sola vía (unidireccional).

La fuente principal es por el drenaje o lavado de las rocas. Se diferencia de los otros ciclos por que casi no es utilizado como lo hacen los animales y plantas con los otros.

El N, P y C pueden tener diferentes formas, mientras que le Si solo2, a través de los influjos y a través de la zona fótica. Se dice que el reciclamiento del Si por vía animal es obsoleto en las aguas de los lagos, sin embargo alguna liberación de Si ocurre desde los sedimentos anóxicos.

En las diatomeas hay especies que liberan hasta 15% del Si que ellas absorben.

A nivel mundial la concentración para el Si disuelto en grandes ríos es de 13 mgl-1

mientras que en los lagos es desde <o.5 a 60 13 mgl-1.

La corteza terrestre contiene rocas ricas en Si (casi el 70% de la corteza terrestre) por lo tanto es la que provee la mayor fuente mineral de este nutriente a ríos y aguas subterráneas.

Las rocas que contiene feldespatos contienen grandes cantidades de Si, así mismo el agua de manantiales contienen altos contenidos de dióxido de carbono los cuales intemperizan las rocas para liberar Si soluble (SiO2). Por ejemplo, las rocas graníticas son también fuentes importantes de Si.

El S es solo importante para las diatomeas y esponjas.

Calcio

Es esencial para los procesos metabólicos en todos los organismos vivientes formando parte estructural del esqueleto. Por ejemplo, los iones de Ca son importantes en los procesos de contracción muscular (para la despolarización de la membrana celular se requiere de un influjo de iones de Ca). Todos los vertebrados, moluscos y otros requieren de grandes cantidades de carbonato de calcio para la formación del exoesqueleto (Ejem. Corales).

Considerando que el CaCO3 es más soluble en aguas frías que cálidas, los moluscos de aguas árticas debido a la dificultad que tienen para obtener este compuesto lo sustituyen por estroncio. Las conchas de estos organismos son de poca dureza.

El calcio aumenta la dureza del agua, siendo este el principal factor que la provoca.

El agua dura puede ser suavizada sustituyendo sodio por Ca y Mg. La lluvia como el agua del suelo contienen ácido carbónico débil. Este ácido es la fuente principal de carbono para las aguas receptoras. Las rocas carbonatadas neutralizan este ácido a través de la siguiente reacción:

CaCO3 + H2CO3 ↔ CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca (HCO3)2 ↔ Ca2 + 2HCO3-

El CaCO3, Ca, pH y conductividad específica están correlacionados en el agua de los lagos. En mediciones de dureza se utiliza el Ca por ser el ion más dominante.

Su importancia es debido a que constituye el esqueleto de los organismos y sus propiedades fisico-químicas.

Magnesio

Está asociado con el calcio ya que tiene una química similar. La forma más típica del magnesio en las rocas es CO3 Ca-Mg (dolomita) muy común en sistemas montañosos como los Alpes europeos. Es raro en la parte central y sur de Africa.

Es requerido por todas las células para la transferencia de fosfatos que involucra el ATP y ADP

ATP ↔ ADP + P + Energía

El rol que juega el magnesio en otras reacciones es desconocido. En las plantas el Magnesio es el núcleo de la molécula de clorofila.

El magnesio no es considerado un factor limitativo en los procesos de producción primaria.

Las plantas pueden presenta deficiencia de magnesio cuando los niveles de sodio son altos, ya que este compite por espacios.

Sodio y Potasio

Para la mayor parte de las aguas tienen cantidades suficientes de sodio para el crecimiento de las plantas. El potasio es requerido por todas las células como activador enzimático.

El potasio está en gran cantidad dentro de las células de organismos acuáticos en comparación de los organismos circundantes.

La cantidad de sodio y potasio tiene importancia en la regulación osmótica:

Agua dulce a marina → plasmólisis

Agua marina a dulce → turgencias

Ion Sulfuro y Cloro

Son importantes en las estructuras de las proteínas solamente, es muy abundante y como sulfato de hierro es más estable energéticamente.

En los sedimentos anóxicos con abundante materia orgánica liberan H2S (sulfuro de hidrógeno) gaseoso (olor a huevo podrido). En lagos y estuarios este sulfuro (H2S) es oxidado a sulfato en la interfase cieno-agua.

H2S → SO42

La industrialización a afectado el ciclo del sulfuro en el sistéma acuático. El sulfuro proviene principalmente del rompimiento de la roca madre en las cuencas de drenaje.

La contaminación atmosférica causada por la combinación de hidrocarburos fósiles se presenta principalmente como SO2

SO2 + H2O → H2SO4

siendo de los principales contribuyentes de la lluvia ácida.

El cloro está en forma de alógenos siendo más abundante de estos. El ion cloro es requerido por las células fotosintéticas para la fotólisis para la liberación del O2 de la molécula de H2O.

Es importante para la formación de ATP y ciertas reacciones de fosforilación. En estado libre es muy tóxico. Las aguas cloradas son liberadas a aguas naturales vía industrias, desechos urbanos, etc.

Apuntes electrónicos elaborados en 2005 por Gorgonio Ruíz Campos, Faustino Camarena Rosales y Claudia Alejandra Reyes Valdez