Cálculo Diferencial
Proyecto verde
Sostenibilidad
La sostenibilidad es la capacidad de satisfacer las necesidades presentes sin comprometer los recursos y condiciones para las generaciones futuras, garantizando el equilibrio entre crecimiento económico, cuidado ambiental y bienestar social.
Sustentabilidad
La sustentabilidad se refiere al uso racional y eficiente de los recursos naturales para mantener su disponibilidad en el tiempo, priorizando la conservación de los ecosistemas y reduciendo el impacto negativo en el medio ambiente.
La mala calidad del agua en Ixtlahuaca
Ixtlahuaca es un municipio ubicado en el Estado de
México, como muchas otras localidades rurales, la calidad del agua en esta
región se ve afectada por diversos factores, entre ellos la contaminación, el
crecimiento urbano y las prácticas agrícolas.
Ixtlahuaca depende principalmente de fuentes de agua
subterránea (pozos) y superficiales (ríos y arroyos). Las aguas subterráneas
provienen de acuíferos que se han visto afectadas por el sobreuso y la
contaminación. En términos de recursos superficiales, el río Lerma atraviesa la
región, aunque la calidad de su agua ha sido una preocupación constante debido
a la contaminación.
En general, la calidad del agua ha sido reportada como
deficiente. La CONAGUA ha realizado estudios en el área para monitorear los
niveles de contaminación de los cuerpos de agua y acuíferos. En su mayoría,
estos estudios han mostrado que algunos pozos superaban el límite permitido de
nitratos, con valores superiores a 50 mg/L en ciertos casos. La
sobreexplotación del acuífero Ixtlahuaca-Atlacomulco ha llevado a un
desequilibrio en la calidad y disponibilidad del agua.
A medida que el municipio crece, la demanda de agua
aumenta, lo que requiere tomar acciones para En los próximos años, se prevé que
la calidad del agua en Ixtlahuaca podría empeorar si no se implementan
políticas adecuadas para la protección de los recursos hídricos.
Modelo matemático:
Sea x= No. De litros de agua
f(x)=50x donde f(x) es la cantidad de nitratos
Actualmente, sabemos que la concentración de nitratos en los pozos de agua de Ixtlahuaca es de 50 mg/L. Este valor es relativamente alto si se compara con los estándares establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS), que recomienda que los nitratos en agua potable no excedan los 50 mg/L para evitar problemas de salud, como la metahemoglobinemia (enfermedad en la que el oxígeno no se transporta adecuadamente en la sangre).
Además, la tasa de contaminación seguirá en incremento, suponiendo
que el nivel de contaminación por nitratos aumenta de forma constante debido a
la actividad agrícola y la contaminación urbana.
Los nitratos pueden reducirse con el tiempo a través de
procesos naturales como la desnitrificación, que convierte los nitratos en nitrógeno
gaseoso, o la absorción por plantas en ciertas condiciones. Sin embargo, en
acuíferos y pozos con alta carga de nitratos, este proceso es lento y a menudo
insuficiente.
Los nitratos se incrementan en los pozos a una tasa constante del 5% anual, debido al uso continuo de fertilizantes y la contaminación por aguas residuales. Por lo que usaremos una fórmula de crecimiento exponencial simple para hacer una estimación de la concentración de nitratos en los próximos años:
Donde:
C(t) es la concentración de nitratos en el tiempo.
C es la concentración inicial de nitratos (50 mg/L).
r es la tasa de incremento anual (5% o 0.05).
t es el tiempo en años.
A 5 años, si los niveles de nitratos siguen aumentando al
5% anual, la concentración de nitratos en los pozos de agua podría llegar a
63.81 mg/L.
A 10 años, la concentración de nitratos podría alcanzar
los 81.44 mg/L, lo cual sería un nivel significativamente peligroso para la
salud humana, especialmente para los niños y las mujeres embarazadas, que son
más susceptibles a la metahemoglobinemia.
Es crucial implementar políticas y medidas para reducir
la contaminación de nitratos, como el uso más eficiente de fertilizantes, la
mejora en el tratamiento de aguas residuales y la promoción de prácticas
agrícolas más sostenibles. Así como se deben realizar análisis periódicos para
monitorear los niveles de nitratos y otros contaminantes en los pozos de agua y
así poder ajustar las estrategias de manejo del agua.
Referencias:
- ATLAS DE RIESGOS http://rmgir.proyectomesoamerica.org/PDFMunicipales/2015/06006_IXTL_Atlas_final2.pdf
- Ixtlahuaca - Secretaría de Economía | Gobierno | gob.mx https://www.economia.gob.mx/datamexico/es/profile/geo/ixtlahuaca
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