mediciones2- 2014

MEDICIONESHIDROLOGICAS Y

AMBIENTALES

ELABORADO POR:Profesor Cenobio E. Cárdenas.

2014

La tierra tiene abundancia de agua, pero los ecosistemas terrestres, los seres humanos y la agricultura dependen más del agua dulce accesible, que constituye apenas el 0.4 por ciento del total. Por lo tanto, se multiplican los problemas de escasez y calidad del agua..

• Calidad de agua cruda: agua no reacondicionada por previo tratamiento físico o químico y que procede de cualquier fuente o recurso de agua.

• Calidad de agua tratada: agua reacondicionada por

cualquier tipo de tratamiento físico o químico para consumo humano.

• Calidad del agua potable: es aquella que se ajusta a los requisitos de calidad enmarcada en el reglamento de agua para consumo humano.

CALIDAD DE AGUA

Son aquellas características químicas, físicas, biológicas o radiológicas, de calidad de agua, que pueden ser so- metidos a medición.

PARAMETRO

CARACTERISTICAS FISICAS

Son aquellas propiedades que son fáciles de medición y en la mayoría de los casos se determinan rápidamente.

Las características químicas tienden a ser más específicas en su naturaleza que algunos de los parámetros físicos y por ellos son más útiles para evaluar las propiedades de una muestra de inmediato.

CARACTERISTICAS QUIMICAS

Se relacionan con la presencia o ausencia de microorganismos patógenos o no patógenos.

CARACTERISTICAS BIOLOGICAS

NORMAS DE CALIDAD

DEL AGUA

Aspectos Generales

Una norma es un documento establecido por un consenso y aprobado por un organismo reconocido, que provee, para uso común y repetitivo reglas, directrices o características para actividades o sus resultados. Es la misma solución para un problema que se repite.

La normalización es la actividad que establece, con respecto a problemas actuales o potenciales, disposiciones de uso común y continuado, dirigidas a la obtención del nivel óptimo de orden en un contexto dado.

CLASES DE NORMAS QUE EXISTEN

a. Por su contenido Normas de terminología y definiciones Normas de clasificación Normas de elaboración Normas de requisitos Normas de métodos de ensayos Normas de muestreo y recepción Normas de rotulado Normas de envases y embalaje Normas de uso

b. Por su nivel de aplicación• Norma internacional• Norma Regional• Norma Nacional• Norma de Asociación• Norma de Empresa

Ventajas

Las ventajas de la normalización son las siguientes:

a) En el área de diseño y desarrollo.b) En el área de la Producción.c) En el área del aseguramiento de la calidad.d) En el área de abastecimiento.

¿Qué Es La Norma Panameña COPANIT?

Es un documento normativo técnico, de carácter voluntario, aprobado por la Dirección General de Normas y Tecnología Industrial del Ministerio de Comercio e Industrias DGNTI-COPANIT.

“Reglamento Técnico Para el Agua Potable”

DGNTI-COPANIT 393 Toma de muestras para análisis físico-químico

DGNTI-COPANIT 394 Toma de muestras para análisis biológico)

DGNTI-COPANIT 395 Agua Potable. Definiciones y Requisitos Generales

Agua Potable

“Normas para aguas residuales”, Agua Residual

DGNTI-COPANIT 35-2000 (Descargas de efluentes líquidos directamente a cuerpos y masa de agua superficiales y subterráneas)

DGNTI-COPANIT 39-2000 (Descargas de efluentes líquidos directamente a sistemas de recolección de aguas residuales).

¿Cómo se elabora una Norma COPANIT?

a) Se forma un comité técnico de normalización.

b) Se elabora el esquema de norma (borrador).

c) El Comité Técnico estudia y analiza el borrador norma.

d) El Comité Técnico aprueba como anteproyecto de norma boliviana y solicita su envío a consulta pública.

e) El Comité Técnico recibe las observaciones de la consulta pública, las analiza y una vez revisado el documento, lo aprueba como proyecto de norma.

CALIDAD DE AGUA

TOMA DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS BIOLÓGICO DGNTI-COPANIT 394

TOMA DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS BIOLÓGICONORMA COPANIT 394

1. OBJETO

Es obtener una muestra representativa del agua para poder determinar a partir de ella su calidad biológica de interés sanitario.

La toma de muestra debe respetar, por consiguiente, la composición microbiana del agua captada.

2. CAMPO DE APLICACIÓN

Esta norma se aplicará a todos los tipos de aguas, cualquiera que sea su procedencia, ya sean de grifos, pozo, depósitos, lagos, ríos, manantiales, etc.

3. TIPOS DE MUESTRAS

En el caso de análisis bacteriológico de aguas, las muestras para analizar deber ser siempre simple, sin que se puedan obtener muestras compuestas ni integradas, de modo que la muestra para el laboratorio sea la obtenida en el punto de muestreo.

4. MATERIAL

Exceptuando el material o aparatos específicos que puedan utilizarse para determinadas tomas especiales, los frascos más adecuados son los de vidrio con tapón esmerilado o roscado, muy limpio y esterilizado en autoclave a 120 ° C durante treinta minutos o en un horno de Pasteur a 180° C durante dos horas.

También pueden utilizarse frascos de material macromolecular con tapón roscado, esterilizados mediante óxido de etileno, radiaciones gamma u otros sistemas adecuados.

El tapón y el cuello del frasco se protegerán con una cubierta de papel, papel de aluminio u otro similar.

Los recipientes empleados han de tener una capacidad mínima de 250 ml, si bien es útil disponer de otros de mayor capacidad cuando la técnica analítica así lo exija.

5. TÉCNICA DE MUESTREO

Las operaciones que comparta la toma de muestras varían según la naturaleza del agua a analizar y el punto de muestreo elegido, por lo tanto se utilizarán los procedimientos descritos en el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods for Examination of Water an Waster Water, 19th Edition 1995.

6. VOLUMEN DE MUESTRA

El volumen a tomar deber ser el adecuado para que en una sola muestra se puedan efectuar simultáneamente la totalidad de los análisis bacteriológicos y estará en función de la técnica analítica a utilizar, por lo tanto se utilizara los volúmenes descritos el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods for Examination of Water And Waster Water, 19th Edition 1995.

Para los análisis que utilicen la técnica del NMP (Números Más Probables) se tomarán como mínimo 250ml y para los que empleen la de membranas filtrantes, se tomaran como mínimo 500ml.

7. CERRADO Y PRECINTANDO

La muestra se cerrará convenientemente y se precintarán, en su caso, de forma que quede garantizada su inviolabilidad.

8. IDENTIFICACIÓN Y ROTULADO

Antes de la toma de la muestra se marcará el frasco mediante rotulador resistente al agua, con una referencia que permita su identificación. En todo caso la muestra se acompañará de una ficha o etiqueta en la que se consignen los datos necesarios que, como mínimo, serán los siguientes:

8.1 Datos del solicitanteNombre de la persona o Entidad y dirección completa.

8.2 Datos del aguaOrigen de la muestra (pozo, manantial, grifo, cisterna, río, lago). Denominación y/o referencia.

Dirección o emplazamientos exactos, términos municipales y provincia. Fecha y Hora de la capacitación.

8.3 Otros DatosConsignar si el agua es natural o está sometida a algún tratamiento de depuración (cloro, filtración, carbón activo).

Identificación de la persona que ha tomado la muestra.

9. ACONDICIONAMIENTO Y CONSERVACIÓN

Una vez tomada la muestra se acondicionará de modo que quede en la oscuridad, debiendo remitirse cuanto antes al laboratorio. Es conveniente iniciar el análisis antes de que transcurran seis horas desde la toma de la muestra.

Sin embargo, podrá demorarse su análisis hasta veinticuatro horas cuando haya sido conservada en refrigeración a +4°C (j:2°C).

La muestra deberá ser transportada en una hielera portátil u otro equipo de función similar, para mejor prevención.

10. PRECAUCIONES ESPECIALES

Cuando se estime probable que el agua a analizar contenga trazas de cloro, cloraminas u ozono, será necesario neutralizar su efecto bactericida en el momento del muestreo, de acuerdo a las precauciones establecidas en el APHA-AWWA-WPC Standard Methods For Examination of Water And Waster Water.

Muestra para análisis Bacteriológico

Muestra para análisis de Componentes Inorgánicos

Muestra para análisis Fisicoquímicos

CALIDAD DE AGUA DGNTI-COPANIT 393

1. OBJETO

Esta norma tiene por objeto obtener de un agua una muestra representativa de la misma para poder determinar a partir de ella sus características físicas, químicas, radiológicas.

2. CAMPO DE APLICACIÓN

Este método de toma de muestra se aplicará a todos los sitios de muestreo de aguas, cualquiera que sea su procedencia ya sean de manantiales, pozos, ríos, lagos, redes de distribución de aguas, depósitos, etc.

3.DEFINICIONES

3.1 Muestra Simples: Son aquellas tomadas en un tiempo y lugar determinado para su análisis individual.

3.2 Muestra Compuestas: Son las obtenidas por mezcla homogenización de muestra simples recogidas en el mismo punto y diferentes tiempos.

3.3 Muestra Integradas: Son las obtenidas por mezclas de muestra simple en puntos diferentes y simultáneamente.

3.4 Ejemplar de muestra para laboratorio: Cada una de las partes obtenidas, por reducción de la

muestra.

3.5 Muestra Representativa: Se obtiene cuando una porción de la muestra de agua posee las características, lo más cercana posible, al cuerpo de agua que sea muestreado.

4. MATERIAL Y APARATOS:

Exceptuando el material específico que pueda utilizarse para determinaciones especiales, los recipientes en que se recojan las muestras deberán ser de vidrio o vidrio borosilicatado y recipientes de plástico teniendo que cumplir los requisitos siguientes:

a. No desprender materia orgánica, elementos alcalinos, boro, sílice u otros que puedan contaminar la muestra recogida.

b. Que la absorción ejercida por sus paredes sea mínima sobre cualquiera de los componentes presentes en la muestra de agua.

c. Que el material constituyente de recipiente no reaccione con los componentes de muestra.

d. Deberán poder cerrar y sellar herméticamente.

Los recipientes plásticos se utilizarán para tomar la muestra en las que se deba determinar elementos alcalinos, nutrientes y radioactividad.

Los recipientes de vidrio borosilicatado se utilizarán cuando se analicen compuestos orgánicos volátiles disueltos y deberán ser de color ámbar cuando se investiguen elementos alterables por la luz.

Todo el material que se use para la toma de muestra deberá estar escrupulosamente limpio, siguiendo los requerimientos referidos en el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods for Examination of Water And Waster Water, 19th Edition 1995.

Los equipos o aparatos que se utilicen serán en función de las condiciones físicas del lugar de muestreo, así como el de los parámetros a determinar, y se hallará comprendido en los siguientes:

4.1 Por muestreo directo mediante el recipiente predeterminado según el tipo de análisis a realizar en el laboratorio o (in situ).

4.2 Para muestras que se tomen a profundidades mayores de un pie se utilizará cualesquiera de los equipos sugeridos en el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods For Examination of Water And Waster Water, 19th Edition 1995.

4.3 Para muestras que se tomen a profundidades menores de un pie, se utilizará el método manual de toma de muestra, el cual consiste en introducir el recipiente boca hacia la corriente y lejos de la mano del muestreador.

Si no hubiera corriente se movería el recipiente horizontalmente. Se debe tener cuidado de no introducir materiales flotantes. Para sacar el recipiente, levántelo hacia arriba permitiendo al aire salir para llenar el recipiente. Cierre el recipiente e identifíquelo.

4.4 Equipo Automáticos: Para casos especiales no pueden establecerse normas fijas debido a la amplia gama de posibilidades de trabajo:

- Toma porciones en función del tiempo, del caudal circulante, de las características de la muestra, con almacenamiento en único o múltiples recipientes, con refrigeración con adicción de reactivos, etc.

5. Se utilizarán procedimientos de muestreo descritos en el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods For Examination of Water And Waster Water, 19th Edition 1995.

El objetivo fundamental es conseguir que las porciones de agua tomada sean representativas. Dado que la toma de muestras, presenta una enorme variedad de situaciones diferentes, en todos aquellos casos en que sea posible se fijarán para cada uno de ellos las condiciones más apropiadas.

En fuentes que se estime conveniente y/o según los requerimientos establecidos en el APHA-AWWA-WPCF Standard Methods For Examination of Water And Waster Water, 19th Edition 1995 para conseguir que la muestra sea verdaderamente representativa.

En ríos, embalse, será preciso considerar diversos factores, tales como profundidad, flujo de corriente o varias muestras simples en los lugares más apropiados de la masa de agua.

Siempre el recipiente de muestreo se enjuagarán con la muestra.

El equipo especificado en el numeral 4.1 se utilizará para toma de muestras en grifos, las tuberías de la red de distribución, canales de riego, fuentes , arroyos de poca profundidad, pozos dotados de bomba de extracción y casos similares.

MUESTREO

PREPARACIÓN, CONSERVACIÓN Y TIEMPO MÁXIMO DE TRANSPORTE Y ANÁLISIS DE LA MUESTRA

Determinación Tipo de envase Volumen mínimo mL. Conservación Tiempo máximo de almacenamiento

Acidez PoV (B) 100 Refrigerar 4°C 24 horas/14 díasAlcalinidad PoV 200 Refrigerar 4°C 24 horas/14 díasCianuros PoV 500 Refrigerar 4°C a

pH<2NaOH24 horas/14 días

Cloro Residual PoV 500 No requiere Inmediato/0.5 horas

Clorofila PoV 500 Mantener en oscuridad

30 días

Cloruros PoV 100 - - - 7 díasCobre PoV 300 Refrigerar 4°C 24 díasColor PoV 500 Refrigerar 4°C 48 horasCromo PoV 300 Refrigerar 4°C 24 díasDureza PoV 100 HN03 a pH<2 6 meses

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)

PoV 1000 Refrigerar 4°C o H2SO4; pH<2

6 horas

Demanda química de oxígeno (DQO)

PoV 100 Refrigerar 4°C o H2SO4; pH<2

Lo antes posible/28 días

Detergentes V 2000 20 mg/L. de HgCl2 1 día

Fenoles PoV 500 Refrigerar 4°C o H2SO4; pH<2

24 horas/28 días

…continuación

Fluoruros P 300 No requiere 28 díasGrasas y aceites V 1000 Refrigerar 4°C o HCl; pH<2 24 horas/28 días

Mercurio PoV 500 Refrigerar 4°C o HNO3; pH<2 28 días

Metales disueltos PoV 200 Filtrar en situ HNO3; pH<2 6 meses

Metales totales PoV 500 Filtrar en situ HNO3; pH<2 6 meses

Nitratos PoV 100 Refrigerar 4°C Inmediato/48 horas

Nitritos PoV 100 Refrigerar 4°C Inmediato/48horas

Olor V 500 Refrigerar 4°C Lo antes posible/6 horas

Oxígeno disuelto V 300 - - - Inmediato

Plaguicidas V (S) 1000 Refrigerar 4°C 1,000mg de ácido ascórbico/L si hay cloro residual

presente

7 días de la extracción de 40 días después de la extracción

PH PoV (B) 50 Inmediato 2 horasSabor V 500 Refrigerar 4°C Inmediato 24 horas

Sólidos PoV 200 Refrigerar 4°C 2-7 díasSulfatos PoV 100 Refrigerar 4°C 28 díasTemperatura PoV - - - - - - InmediatoTurbiedad PoV 100 Inmediato 24 horas/48 horas

P = Plástico; V = Vidrio; V(B) = Vidrio borosilicatado; V(S) = Vidrio lavado con solventes orgánicos

VALORES MÁXIMOS PERMISIBLES DE LAS DESCARGAS DE EFLUENTESLÍQUIDOS A CUERPOS RECEPTORES

PARÁMETROS UNIDAD EXPRESIÓN LÍMITE MÁXIMO PERMITIDO

Aceites y Grasas mg/l A y G 20

Aluminio mg/l Al 5

Arsénico mg/l As 0.50

Boro mg/l B 0.75

Cadmio mg/l Cd 0.01

Calcio mg/l Ca 1000

Cianuro total mg/l CN 0.2

Cloro residual mg/l Cl2 1.5

Cloruros mg/l Cl- 400

Cobre mg/l Cu 1

Coliformes totales NMP/100 ml Coli/100ml 1000

Compuestos Fenólicos mg/l Fenoles 0.5

Cromo hexavalente mg/l Cr6+ 0.05

Cromo total mg/l Cr t 5

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

mg/l DBO5 35

Demanda Química de Oxígeno (DQO)

mg 02/l DQO 100


Detergentes mg/l 1

Espuma detergente o sulfactante mm PE 7

Flúor mg/l F 1.5

Fósforo total mg/l P 5

Hidrocarburos totales mg/l 5

Hierro total mg/l Fe 5

Manganeso mg/l Mn 0.3

Mercaptanos mg/l 0.02

Mercurio mg/l Hg 0.001

Molibdeno mg/l Mo 2.5

Níquel mg/l Ni 0.2

Nitratos mg/l NO3 6

Nitrógeno Orgánico Total mg/l N 10

Nitrógeno amoniacal mg/l NH3-N 3

Olor No perceptible

Organoclorados mg/l 1.5

Pentaclorofenol mg/l C6OHCl5 0.009

…continuación


pH Unidad pH 5.5 – 9.0

Plomo mg/l Pb 0.050

Selenio mg/l Se 0.01

Sodio % % Na 35

Sólidos sedimentables mg/l S.SED. 15

Sólidos suspendidos mg/l SS 35

Sólidos totales disueltos mg/l S.T.D. 500

Sulfatos mg/l SO4-2 1000

Sulfuros mg/l S-2 1

Temperatura °C ± 3°C de la T.N

Tolueno mg/l C6H5CH3 0.7

Tricloroetano mg/l H3C2Cl3 0.04

Triclorometano mg/l CHCl3 0.02

Turbiedad NTU NTU 30

Xileno mg/l C6H4C2H6 0.05

Zinc mg/l Zn 3

…continuación

NOTA: Color: El efluente líquido no debe introducir color visible al receptor. Las concentraciones se refieren a valores totales. T.N: Temperatura Normal de sitio.

CALIDAD DE AGUADGNTI-COPANIT 35-

2000

Numeral 3.2.3 del Reglamento Técnico DGNTI-COPANIT 35-2000

VERTIDOS DIRECTOS A POZOS DE INFILTRACIÓN.

Queda totalmente prohibido descargar aquellos efluentes líquidos que por ellos mismos o por interacción con otros, puedan solidificarse y dar lugar a obstrucciones de las capas subterráneas. Los vertidos directos a pozos de infiltración deberán cumplir con lo estipulado en la Tabla de “VALORES MAXIMOS PERMISIBLES DE LAS DESCARGAS DE

EFLUENTES LIQUIDOS A CUERPOS RECEPTORES”

Numeral 3.2 del Reglamento Técnico DGNTI-COPANIT 35-2000

DESCARGAS PROHIBIDASQueda totalmente prohibido descargar:3.2.1 Materias sólidos y líquidas, que por sí solas o por interacción con otras, puedan solidificarse o dar lugar a obstrucciones o dificulten los trabajos de conservación de los sistemas de recolección de aguas residuales.

3.2.2 Líquidos explosivos o inflamables.

3.2.3 Líquidos volátiles, gases y vapores inflamables, explosivos o tóxicos.

3.2.4 Materias que por su naturaleza, propiedades y cantidad, ya sea por ellos mismas o por interacción con otras, puedan originar la formación de mezclas inflamables o explosivas con el aire o bien produzcan olores desagradables.

3.2.5 Materias que como consecuencia de procesos y reacciones que puedan llevarse a cabo dentro de la red, manifiesten alguna propiedad corrosiva o incrustante, capaz de dañar el material de las instalaciones y perjudiquen al personal encargado de la inspección.

3.2.6 Sustancias químicas tales como plaguicidas.

3.2.7 Elementos radiactivos en cantidades y concentraciones que infrinjan las reglamentaciones establecidas al respecto por las autoridades competentes.

3.2.8 Residuos provenientes de establecimientos hospitalarios, clínicas, laboratorios clínicos y otros similares que no posean tratamientos especiales para eliminar los microorganismos patógenos, esto sin perjuicio de lo establecido en el Resuelto N° 02212 del 17 de abril de 1996, del Ministerio de Salud de Panamá, u otra disposición legal que lo reemplace, o se dicte al respecto.

3.2.9 Vertidos de efluentes líquidos de actividades domésticas, comerciales o industriales a los sistemas de recolección de aguas residuales, con las características y concentración de contaminantes que sobrepasen los valores máximos permisibles que se presentan en la siguiente tabla.

…continuación

…continuación

Nota: Color: El efluente no debe introducir color visible al receptor.Las concentraciones se refieres a los valores totales.T.N: Temperatura Normal del sitio.

Numeral 4 del Reglamento Técnico DGNTI-COPANIT 35-2000

TOMA DE MUESTRA

4.1 GENERALIDADES

La toma de muestras debe ser efectuada por personal especializado del laboratorio autorizado o acreditado; y realizada en cada una de las descargas del establecimiento emisor donde se descarguen efluentes líquidos a los sistemas de recolección de aguas residuales, sean estas descargas mezcladas o no con residuos domésticos.

4.2 DE LA TOMA DE MUESTRAS

4.2.1 Números de días de control.El número mínimo de días que controlará cada descarga, se determinará de acuerdo a la ¿naturaleza del residuo y al volumen de los mismos, según lo que se indica más adelante.

4.2.1.1 Frecuencia mínima de control para las descargas descritas a continuación.

Establecimientos industriales que descarguen a lo menos uno de los siguientes parámetros: Arsénico, Cadmio, Cianuro, Cobre, Cromo, Mercurio, Níquel, Plomo y Zinc se establece lo siguiente:

Establecimientos que descarguen parámetros no señalados en el punto 4.2.1.1, están incluidos en la tabla anterior.

Volumen de descarga m3/año Frecuencia mínima de control

<50.000 2 días al mes

50.000 a 300.000 3 días al mes

>300.000 5 días al mes

Volumen de descarga m3/año Frecuencia mínima de control

<60.000 2 días al mes

60.000 a 250.000 3 días al mes

250.000 a 1.000.000 4 días al mes

>1.000.000 5 días al mes

La frecuencia mínima de control para aquellos parámetros potencialmente contaminantes, no contemplados en la tabla anterior, será determinada según el caso por la autoridad competente

Los controles de la autoridad competente serán efectuados sin previo aviso, con el propósito de verificar el cumplimiento de los parámetros estipulados en este Reglamento Técnico, efectuando el muestreo según procedimientos determinados por las características del establecimiento emisor controlado. El costo de estos muestreos y sus respectivos análisis, será asumido por el establecimiento emisor controlado.

FÍSICAS Y QUÍMICAS

CARACTERÍSTICAS DE AGUA

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL AGUA

1. TEMPERATURA2. SABOR3. OLOR4. COLOR5. TURBIEDAD6. CONDUCTIVIDAD7. SALINIDAD8. SÓLIDOS

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS AGUAS

1) TEMPERATURA: Es una medida del calor y se produce consecuencia de las radiaciones caloríficas por las capas de aguas superficiales.

La temperatura juega un papel muy importante en el seno del agua:

a. La solubilidad de las gases (solubilidad del O2)

b. La solubilidad de las Salesc. Reacciones Biológicasd. Intensificación de los Olores y Sabores

METODO: A través de Termómetro

2) SABOR: Define solamente las sensaciones gustativas que se designen como Amargas, Saladas, Ácidas o Dulces, resultado de las estimulaciones químicas de las terminaciones nerviosas sensitivas de las papilas de la lengua y del paladar blando.

METODO: Prueba Umbral de Sabor (PUS)

Se escoge un número de personas mínimo (mínimo 5). La muestra se diluye en varias proporciones y se determina probando la muestra.

Se determina el Número Umbral de Sabor (NUS), es el Valor máximo de Dilución de muestra con agua de referencia que obtiene diferencia significativamente perceptible.

PUS = A + B A

A= volumen de la muestraB= volumen de agua de referencia (diluyente) en ml.

3) OLOR: Como el sabor depende del contacto de una sustancia estimulante con la adecuada célula receptora.

Los estímulos son de naturaleza química, y por ello se suele decir que el olfato y el sabor son Sentidos Químicos.

El dispositivo supremo para la realización de pruebas de olor es la nariz humana.

METODO: Prueba Umbral de OlorSe diluye el agua con agua inodora (sin olor) hasta eliminar el

olor.El procedimiento es igual al sabor.

4) COLOR: Es el resultado de la presencia de iones metálicos, presentes en la naturaleza (hierro y manganeso), humus, plancton, hiervas o desechos industriales.

METODO: • Comparación con Patrones de Cloroplatinato de Potasio

(K2PtCL6)• Comparación con discos de vidrio coloreados calibrados

apropiados• Espectrofotométrico

5) TURBIEDAD: Es aplicado a aguas que contienen materiales en suspensión que interfieren con el paso de la luz a través del agua.

El material es suspensión de tamaño va desde las dispersiones coloidales, hasta las dispersiones moleculares.

El material puede ser de origen inorgánico como orgánico.

METODOS: - Turbidimétrico- Espectrofotométrico- Nefelométrico- Botellas estándares

7) CONDUCTIVIDAD

DefiniciónLa conductividad eléctrica del agua se define como la medida

de la capacidad de una solución para transportar una corriente eléctrica. Como la corriente eléctrica es transportada por iones en solución, el aumento de la concentración de iones provoca un aumento en la conductividad.

Causas y fuentes Esta es causada principalmente por la cantidad de sólidos disueltos en el agua.

Multiparámetro

Significado ambiental y/o en salud pública Se utiliza para determinar en las soluciones el número presente sales diluidas. Es importante en las aguas utilizadas para riego. Métodos de análisis

El método utilizado es el electrométrico (por medio de electrodos)

8) SALINIDAD

DefiniciónCuando el principal constituyente de un agua es el cloruro de

sodio y la concentración del mismo es mayor de lo normal, se dice que el agua es salina. La salinidad se expresa como el número de gramos de sal por kilogramo de muestra; por ello se expresa en %. La medida de salinidad supone que la mezcla contiene una mezcla de sal estándar de sal y de agua de mar.

Causas y fuentes

La salinidad se debe principalmente a la intrusión marina, infiltración de aguas contaminadas.

Significado ambiental y/o en salud pública

Este método de prueba es aplicable a la detección de impurezas y en algunos casos a la medición cuantitativa de los constituyentes iónicos disueltos presentes en el agua: • Verificación de la pureza del agua destilada y des ionizada.• Verificar en forma rápida la variación del contenido de sales disueltas en aguas superficiales, de uso doméstico e industrial.• Analizar cuantitativamente los sólidos totales disueltos en una muestra de agua.

Métodos de análisis- Método electrométrico

IMPORTANCIA SANITARIA: No existe una correlación directa entre el color de un agua y su índice de contaminación.

Su importancia sanitaria es más bien Estética, depende de la apreciación y aceptación del consumidor, pues el agua debe ser sanitariamente segura y también agradable a los sentidos.

Formas de Eliminación: Coagulaciones-Floculación, Sedimentación y Filtración.

VALORES DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y ORGANOLÉPTICAS PARA EL AGUA POTABLE

Características Valores Máx.

Permisibles

Unidades Observaciones

Olor y Sabor Aceptable para la

mayoría de los

consumidores

- - - - - -

Color 15 Unidades de color Unidades de color en

la escala de cobalto

Turbidez 1.0 UNT Preferiblemente menor

de 1.0

Potencial de

Hidrógeno

6.5 - 8.5 Unidades de pH - - -

Aceite y Grasa - - - - - - Ministerio de

Comercio e Industrias

Normas COPANIT (Comisión Panameña de Normas y Técnicas) 395, Normas de Agua Potable.

SÓLIDOS

8) SÓLIDOS

Estrictamente hablando, todo lo que es materia excepto el agua contenido como material líquido, es considerado materia sólida.

Definición de sólidos se refiere a la materia que queda como residuo después de la evaporación y secado a 103-105°C.

TIPOS DE SÓLIDOS

Sólidos totales

Sólidos suspendidos o no disueltos

Sólidos disueltos o filtrables

Sólidos sedimentables

Sólidos volátiles

Sólidos fijos

SIGNIFICADO DE SÓLIDOS EN SALUD E INGENIERÍA

Efectos laxantes a consumidores.

Los sólidos sedimentables son usados en industrias para diseño de tanque de asentamiento antes de un tratamiento biológico.

Los sólidos sedimentables también se usan en plantas de tratamiento para determinar la eficiencia de las unidades de sedimentación.

1. SÓLIDOS TOTALES

Son la totalidad de los sólidos orgánicos e inorgánicos, es decir, los sólidos suspendidos y disueltos.

2. SÓLIDOS SUSPENDIDOS

Son aquellos que están en suspensión y que se ven a simple vista en el agua. En las aguas negras pueden ser removidos por medios físicos o mecánicos.

Constituidos en 70% sólidos orgánicos y 30% sólidos inorgánicos.

Se dividen en:

a.Sólidos sedimentables: constituidos en un 75% de sólidos orgánicos y 25% sólidos inorgánicos.

b.Sólidos coloidales suspendidos: Indirect. La diferencia entre sólidos suspendidos y sólidos suspendidos sedimentables.

3. SÓLIDOS DISUELTOS O FILTRABLES

Son todos los sólidos que pasan a través del filtro o capa filtrante.

El 90% está verdaderamente disuelto (de este 40% es sol. orgánico y 60% sol. Inorgánico) y 10% coloidal (casi todo es sólido orgánico).

4. SÓLIDOS VOLÁTILES Y FIJOS

Utilizados en lodo M.O.

Proceso de combustión:

calorMATERIA ORGANICA ----------------> CO2 + H2O ↑

550°C

CONDICION FISICA Y COMPOSICION DE LOS SOLIDOS CONTENIDOS EN UN AGUA NEGRA DOMESTICA MEDIA (Las cifras indican partes por millón)

Sólidos disueltos 400

Sólidos disueltos

360

Sólidos coloidales

40

Orgánicos 125

Inorgánicos 235

Orgánicos 30

Inorgánicos 10

Sólidos disueltos

360

Sólidos coloidales

120

Sólidos totales 600

Sólidos totales 600

Sólidos suspendidos 200

Sólidos coloidales

80


120

Orgánicos 55

Inorgánicos 25

Orgánicos 90

Inorgánicos 30


120

ATOMOS Y MOLECULASPARTICULAS DISUELTAS

COLOIDES PARTICULAS SUSPENDIDAS O NO FILTRABLES

MicroscopioElectrónico

UltraMicroscopio

Bacterias

Algas

Microscopio

Poros del papel de filtro

ELIMINADAS POR COAGULACION SEDIMENTABLES

(mµ) MILIMICRONES 10 102 103 104 105 106

(µ) MICRONES 10-3 10-2 10-1 10 102 103

(mm) MILIMETROS 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 10

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL AGUA

1. Potencial de hidrógeno

2. Acidez total

3. Alcalinidad Total

4. Dureza Total 4.1 Dureza de calcio 4.2 Dureza de magnesio

5. Cloruros

6. Sulfatos

7. Fosfatos

8. Nitrato

9. Nitrito

10. Oxigeno Disuelto

11. Demanda bioquímica de Oxígeno (DBO)

12. Demanda química de oxígeno (DQO)

1) pH (POTENCIAL DE HIDRÓGENO)

Es usado universalmente para expresar las condiciones ácidas o alcalinas de una solución.

La escala de pH varía de 0 hasta 14, siendo 0 un pH ácido y 14 un pH básico; y 7 un pH neutro.

Importante en la: Coagulación, Desinfección, ablandamiento de agua y control de la corrosión.

METODO:

- Electrométrico

ACIDEZ

Es la capacidad que tiene el agua para neutralizar las bases.La acidez de las aguas naturales generalmente es debida a la presencia de CO2

que cuando se combina con el agua da origen al H+.

CO2 + H2O ------------> H2CO3

H2CO3 <------------ HCO3 + H+

Otra fuente de acidez son los ácidos minerales, especialmente los provenientes de las industrias.

Ejemplo: compuestos de azufre o pirita.

Bacterias 2S + 3O2 + 2H2O -------------------> 2H2SO4

aerobias

2FeS2 + 7O2 + 2H2O -------------------> 2FeSO 4 + 2H2SO4

IMPORTANCIA SANITARIA CO2 Y

ACIDEZ MINERAL

El CO2 no es perjudicial a la salud.

Alto poder corrosivo (tuberías y accesorisos), además el CO2 interfiere en el

ablandamiento del agua cuando se utiliza cal (CaO2) o soda (Na2CO3)

ACIDEZ TOTAL

La acidez es la capacidad que tiene el agua de neutralizar una base. Esta es causada principalmente por la presencia del CO2, debido a que

este es muy soluble en el agua, y también a la presencia de ácidos minerales como el H2SO4, el HCl y el HNO3.

EQUIPOS Y REACTIVOS

1. Bureta2. Soporte con pinza3. Erlenmeyer4. Hidróxido de sodio (NaOH) 0.02 N5. Fenolftaleína

(V2 - V1) * N * 50000 Acidez total = ---------------------------------- ml muestra (mg/l como CaCO3)

ALCALINIDAD

La alcalinidad se define como la capacidad que tiene el agua de neutralizar un ácido. La alcalinidad se debe principalmente a sales de ácidos débiles (CO3, HCO3, SiO4, BO4, PO4, etc.) y también bases débiles (NH4) ó fuertes (OH).

La alcalinidad a nivel de salud no causa efecto ninguno.

EQUIPOS Y REACTIVOS1. Bureta2. Soporte con pinza3. Erlenmeyer4. Ácido sulfúrico (H2SO4) 0.02 N

5. Fenolftaleína6. Naranja de metilo

Alcalinidad Total = T * N * 50000 ml muestra (mg/l como CaCO3)

Importancia de los tipos de acidez en agua común y análisis de aguas residuales, el pH y los rangos en las que son importantes.

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Punto final de la fenolftaleína

Rango de acidez del CO2

Punto final del metyl naranja

Rango de la acidez de minerales útiles

APLICACIONES DE LOS DATOS DE ALCALINIDAD

• Coagulación química: Debe estar presente en el agua para neutralizar el H+ liberado por el coagulante y produzca una efectiva coagulación.

• Ablandamiento: La alc. es el principal factor a considerar para calcular la cal (CaOH2) y soda (Na2CO3),

para ablandar por el mét. de precipit.• Control de corrosión: para calcular el índice de

Langelier.• Capacidad amortiguadora: Descarga doméstica o

industrial.• Residuos Industriales: Muchas legislaciones prohíben

las descargas de residuos doméstico o industrial.

Curva de titulación de una mezcla de hidróxido de carbonato.

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Acido ml

pH

Punto de inflexión

Punto de inflexión

OH- + H+ → H2O CO3- + H+ → HCO3

- HCO3- + H+ → H2CO3

Hidróxido Carbonato

COAGULACIÓN DEL AGUA

Es un proceso bastante complejo, que consiste en la desestabilización y agrupación de los sólidos suspendidos, en pequeñas masas con peso específico superior al del agua llamados coagulo o grumus.

USOS DE LA COAGULACIÓN:

Remoción de turbiedad orgánica e inorgánica que no puede sedimentar rápidamente.

Remoción de color verdadero y falso. Eliminación de bacterias y organismos patógenos susceptibles de ser

separados por coagulación. Destrucción de algas y plancton en general. Eliminación de sustancias productores de sabor y olor en algunos

casos y precipitados químicos suspendidos en otros.

COAGULANTES

Existe una variedad de coagulantes los cuales se clasifican en tres grupos: sales de alumbre, hiero comp. varios.

Sales de alumbre: Forman un floc ligeramente pesado. Ej: sulfato de aluminio, sulfato de aluminio amoniacal y aluminato de sodio.

Para que el alumbre reaccione y trabaje perfectamente en el agua debe haber alcalinidad presente sino, se le debe añadir en forma de: CaCO3, Na2CO3 (SODA ASH), Ca(OH)2(CAL

APAGADA), CaO2 (CAL VIVA).

a) CALCULO PARA EL CaCO3

Al2(SO4)3 + 3CaCO3 + 3H2O------> 3CaSO4 + 2Al(OH) + 3CO2

666.7 3x100CARBONATO = 300/666.7 = 0.451 PPM DE ALUMBRE SE REQUIERE 0.45 PPM DE CaCO3

b) CALCULO PARA Ca(HCO3) 2

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2-----------> 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

1PPM DE ALUMBRE SE REQUIERE 0.78 PPM Ca(HCO3)2

c) CALCULO PARA Na2CO3

Al2(SO4)3 + 3Na2CO3-----------> 3Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

1 PPM DE ALUMBRE SE REQUIERE 0.48 PPM Na2(CO3)

d) CALCULO PARA CaO2

1 PPM DE ALUMBRE SE REQUIERE 0.25 PPM CaO2

DUREZA

Se considera que un agua es dura cuando requiere cantidades considerables de jabón para formar espuma o que es capaz de producir escamas o precipitados en las tuberías de agua caliente, calentadores, calderas y otras unidades en las cuales el agua alcanza temperaturas elevadas.

CLASIFICACIÓN EN TÉRMINOS DEL GRADO DE DUREZA

mg/l Grado de Dureza

0 – 75 Suave

75 - 150 Moderadamente suave

150 - 300 Dura

300 ó más Muy duraPRINCIPALES CATIONES Y ANIONES QUE DAN ORIGEN A LA

DUREZA

Cationes causantes de dureza Aniones

Ca2+ HCO3-

Mg2+ SO42-

Sr2+ Cl-

Fe+2 NO3-

Mn2+ SiO32-

Lluvia

PARTE SUPERIOR DE LA TIERRAZona de intensa acción bacteriana → CO2 en grandes cantidadesAlgunas acciones sobre los compuesto básicos - Ca CO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2, etc.

SUBSUELOZona de menor acción bacteriana → CO2 en pequeñas cantidadesAcción continuada sobre compuestos básicos - CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2, etc.

Cueva

Grieta

PIEDRA CALIZAZona de intensa acción químicaCa CO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2, etc.MgCO3 + H2CO3 → Mg(HCO3)2

MgCO3 + H2CO3 → Mg(HCO3)2

Fuente de dióxido de carbono y las soluciones de sustancias causantes de dureza.

CLORUROS (Cl-)

Normalmente se llama cloruro al ion Cl- el cual es común en las aguas. En la naturaleza con otros cationes como el Na, Ca, Mg, K, pero cuando se asocia al Na, da el sabor salado a las aguas, no así otros cationes.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CLORUROS EN AGUAS

Son utilizados como indicador para rastrear o descubrir la contaminación de pozos.

Es un constituyente normal del agua y no tiene efectos tóxicos.

El ion cloruro no es absorbido por formaciones de suelo.

No es alterado o cambiado en cantidades por procesos biológicos.

El ion cloruro es ampliamente medido.

Agua con alto contenido de cloruros son fuertemente agresivas,

ejercen una acción disolvente sobre los compuestos del concreto o una acción corrosiva sobre las tuberías.

MÉTODOS DE DETERMINACIÓN DE CLORUROS

1) Método argentométrico o mohr2) Método del nitrato de mercurio

NORMA DEL AGUA POTABLE, MINSA 1994

CLORURO (Cl-) URBANO RURAL 250 mg/l 300 mg/l

SULFATOS (SO4-2)

El ion sulfato es uno de los principales aniones en las aguas naturales.

Es de importancia en abastecimiento de agua de uso público debido a su efecto catártico sobre los humanos cuando se encuentra en cantidades excesivas.

Los sulfatos son importantes tanto en el abastecimiento de agua de uso público como el industrial a causa de la tendencia del agua a contener cantidades apreciables para formar costras duras en calderas e intercambiadores de calor.

Son de interés en las aguas residuales:1) Debido al problema de olor en las aguas residuales domésticas.2) Y a la corrosión en las alcantarillas.

MÉTODOS PARA DETERMINAR SULFATOS

1) Gravimétrico

2) Turbidimétrico

3) Volumétrico

NORMA DEL AGUA POTABLE, MINSA 1994

SULFATOS (SO4) RURAL URBANO

250 mg/l 250 mg/l

100

80

60

40

20

05 6 7 8 9 10 11

pH

%

Efecto del pH sobre el sulfuro de equilibrio.

HS-

H2S

S=

Aguas ResidualesSO4

= Condiciones S=

anaeróbicas S= + 2H+ →H2S

bacterias

H2S + 2O2 --------→ H2SO4

Gotas de aguaInicio de las bacterias

oxidante de H2S

H2S H2S H2S

O2 H2S

H2S O2 H2S O2

H2S AIRE

O2 O2 O2 O2

H2S

Formación de sulfuro de hidrógeno en las alcantarillas, y en la “corona” la corrosión de la formación de sulfuro de hidrógeno a ácido sulfúrico.

NITRATOS (NO3)

Es una sal química derivada del nitrógeno que, en concentraciones bajas, se encuentra de forma natural en el agua y el suelo.¿Cuál es la causa de la presencia de nitratos en el agua que consumimos?

La presencia de nitratos en las aguas de suministro público es debida a la contaminación de las aguas naturales por compuestos nitrogenados. Se puede hablar de dos tipos principales de fuentes de contaminación de las aguas naturales por compuestos nitrogenados: la contaminación puntual y la dispersa. El primer caso se asocia a actividades de origen industrial, ganadero o urbano (vertido de residuos industriales, de aguas residuales urbanas o de efluentes orgánicos de las explotaciones ganaderas; lixiviación de vertederos, etc.) mientras que en el caso de la contaminación dispersa o difundida, la actividad agronómica es la causa principal.

Si bien las fuentes de contaminación puntual pueden ejercer un gran impacto sobre las aguas superficiales o sobre localizaciones concretas de las aguas subterráneas, las prácticas de abono con fertilizantes (orgánicos o inorgánicos) son generalmente las causantes de la contaminación generalizada de las aguas subterráneas.

Desde hace tiempo se ha puesto de manifiesto que el principal efecto perjudicial para la salud derivado de la ingesta de nitratos y nitritos es la metahemoglobinemia, es decir, un incremento de metahemoglobina en la sangre, que es una hemoglobina modificada (oxidada) incapaz de fijar el oxígeno y provoca limitaciones de su transporte en los tejidos. En condiciones normales hay un mecanismo enzimático capaz de restablecer la alteración y reducir la metahemoglobina otra vez a hemoglobina.

Fosfatos (PO4)

La concentración de fosfatos en un agua natural es fundamental para evaluar el riesgo de eutrofización. Este elemento suele ser el factor limitante en los ecosistemas para el crecimiento de los vegetales, y un gran aumento de su concentración puede provocar la eutrofización de las aguas. Así, Los fosfatos están directamente relacionados con la eutrofización de ríos, pero especialmente de lagos y embalses. En lo referente a las aguas de consumo humano, un contenido elevado modifica las características organolépticas y dificulta la floculación - coagulación en las plantas de tratamiento.

OXIGENO DISUELTO (OD)

IMPORTANCIA:

El OD es un elemento indispensable en la vida de los animales y la planta, tanto terrestre como acuático.

Todo organismo viviente es dependiente del oxígeno en una forma u otra para mantener los procesos de metabolismo que producen energía para el crecimiento.

En los cuerpos de agua destinados para consumo humano, la presencia de OD es un indicador de una calidad de agua buena.

El OD, sirve como base en la DBO.

Tiene Desventajas cuando se encuentra a concentraciones

elevadas, ya que produce un aumento en la velocidad de corrosión

de las superficies metálicas. Tal corrosión aumenta la concentración

de hierro y manganeso, introduciendo sabor en el agua y crea

problemas de manchas en la ropa.

OXIGENO DISUELTO (OD)

Concentración de cloro, mg/l

Temperatura, °C 0 5,000 10,000 15,000 20,0000 14.6 13.8 13.0 12.1 11.3

1 14.2 13.4 12.6 11.8 11.0

2 13.8 13.1 12.3 11.5 10.8

3 13.5 12.7 12.0 11.2 10.5

4 13.1 12.4 11.7 11.0 10.3

5 12.8 12.1 11.4 10.7 10.0

6 12.5 11.8 11.1 10.5 9.8

7 12.2 11.5 10.9 10.2 9.6

8 11.9 11.2 10.6 10.0 9.4

9 11.6 11.0 10.4 9.8 9.9

10 11.3 10.7 10.1 9.6 9.0

11 11.1 10.5 9.9 9.4 8.8

12 10.8 10.3 9.7 9.2 8.6

13 10.6 10.1 9.5 9.0 8.5

14 10.4 9.9 9.3 8.8 8.3

Solubilidad del oxígeno disuelto en el agua en equilibrio con el aire seco a 750 mm de Hg y que contiene 20.9 por ciento de oxígeno.

Concentración de cloro, mg/l

Temperatura, °C 0 5,000 10,000 15,000 20,00015 10.2 9.7 9.1 8.6 8.1

16 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0

17 9.7 9.3 8.8 8.3 7.8

18 9.5 9.1 8.6 8.2 7.7

19 9.4 8.9 8.5 8.0 7.6

20 9.2 8.7 8.3 7.9 7.4

21 9.0 8.6 8.1 7.7 7.3

22 8.8 8.4 8.0 7.6 7.1

23 8.7 8.3 7.9 7.4 7.0

24 8.5 8.1 7.7 7.3 6.9

25 8.4 8.0 7.6 7.2 6.7

26 8.2 7.8 7.4 7.0 6.6

27 8.1 7.7 7.3 6.9 6.5

28 7.9 7.5 7.1 6.8 6.4

29 7.8 7.4 7.0 6.6 6.3

30 7.6 7.3 6.9 6.5 6.1

…continuación

10

8

6

4

2

OX

IGE

NO

DIS

UE

LTO

CURVA DE DIFUSION DE OXIGENO

t en días o km

Zona de recuperación

40 % Saturación

Zona de descomposición

Zona de degradación

Pun

to

crít

ico

CURVA DE DIFUCIÓN DEL OXÍGENO

1)ZONA DE DEGRADACIÓN: se inicia la descomposición de la materia orgánica bajo actividad bacteriana. Las aguas en esta zona tienen aspecto sucio, disminuyendo rápidamente el contenido de OD.

2)ZONA DE DESCOMPOSICIÓN ACTIVA: Se produce gases. Las aguas tienen un aspecto parduzco negro, apareciendo lodos flotantes. El contenido de OD está muy por debajo de la zona anterior llegando en muchos casos a ser cero.

3) ZONA DE RECUPERACIÓN: El agua va adquiriendo sus condiciones normales a consecuencia de la elaboración de materiales a costa del oxígeno del aire y de la acción fotosintética. Las aguas se van volviendo más claras, reapareciendo las plantas que en la primera zona desaparecieron, elevando el contenido de oxígeno próximo a la saturación.

OXIGENO DISUELTO

La determinación del oxigeno disuelto es importante en la ingeniería ambiental por ser factor que determina la existencia de las condiciones aerobias o anaerobias de un medio en particular.

Los métodos que se utilizan son el electrométrico y el Iodométrico o de Winkler.

METODOS PARA DETERMINAR OXÍGENO DISUELTO

Método electrométrico Método Iodométrico o de Winkler

Mn+2 + 2OH + 1/2O2 -----------> MnO2 + H2O

MnO2 + 2I- + 4H -----------------> Mn+2 + I2 + 2H2O

2S2O3 + I02 ------------------------> S4O6 + 2I-

O.D. (mg/l) = (ml de tiosulfato) * Ntios. * 8000 ml de la muestra

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO

DBO

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO)

Es la cantidad de oxigeno que requiere las bacterias para degradar u oxidar la materia orgánica presente en las aguas.

bacterias CHON + O2 ---------------> CO2 + H2O + NH3

aerobias

La DBO necesita de 5 días a una temperatura de 20°C para las bacterias utilicen oxigeno y degraden la materia orgánica presente en 60-70% en el agua.

IMPORTANCIA DE LA DBO

Es importante en el tratamiento de aguas residuales para determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la materia orgánica presente.

Se utiliza para dimensionar sistemas de tratamiento de aguas residuales (domésticas e industriales).

Para evaluar o medir el rendimiento de algunos de estos sistemas de tratamientos.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Curva de demanda de carbón a 20°Cy= L(1-10-kt)

Curva de la demanda combinada(carbonoso y nitrificación)

(a)

(b)

valor de L

De

ma

nda

bio

quí

mic

a d

e o

xíg

eno

La curva de DBO. (a) Curva normal de la oxidación de materia orgánica. (b) La influencia de la nitrificación.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO5)

La DBO no es más que una medida para determinar la cantidad de

oxigeno utilizada por los microorganismo para degradar la materia

orgánica bajo condiciones aerobias, esto se da en un periodo de 5 días.

El método que se utiliza es el de dilución.

% de Mezcla Intervalo de DBO5

(mg/l)0.01 20000-70000

0.02 10000-35000

0.05 4000-14000

0.10 2000-7000

0.20 1000-3500

0.50 400-1400

1.0 200-700

2.0 100-350

5.0 40-140

10.0 20-70

20.0 10-35

50.0 4-14

100.0 menor de 8

Tabla Nº1: DBO5 medible con distintas diluciones de

las muestras

MÉTODOS PARA DETERMINAR DBO

1) Método de diluciónCuando la dilución de agua no tiene “SEED”.DBO5(mg/l) = (D1 – D2)/P

Cuando la dilución de agua requiere de SEEDDBO5(mg/l) = {(D1 – D2) – (B1 – B2)} F/P

donde:D1 = O.D. de la muestra inmediatamente después de la preparación, en mg/l.

D2 = O.D. de la muestra después de 5 días de incubación a 20°C, en mg/l

P = Fracción decimal volumétrica de la muestra usada

B1 = O.D. de la muestra de siembra control antes de la incubación, en mg/l

B2 = O.D. de la muestra de siembra control después de la incubación, en mg/l

F = Razón de la siembra en la muestra a la siembra en el control (%de la siembra en D1)/(% de la siembra en B1), en ml.

ESTACION DE MUESTREO

DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DB05) Y OXIGENO DISUELTO (OD) RIO JUAN DIAZ

mili

gra

mo

s / l

itro

DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

Cantidad de oxígeno requerida para oxidar a la materia orgánica sea o no biodegradable. La demanda química de oxígeno es un parámetro analítico de contaminación que mide el material orgánico contenido en una muestra líquida mediante la oxidación química.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)

La DQO es una medida del oxígeno equivalente del contenido orgánico de la muestra que es susceptible a la oxidación por un oxidante químico fuerte bajo condiciones ácidas. Es usada como medida de la intensidad contaminante de los desechos industriales y domésticos.

El dicromato de potasio resulta excelente como agente químico en el medio. El ensayo se realiza a temperaturas elevadas (150°C), para facilitar la oxidación de compuestos orgánicos e inorgánicos, también es necesario un catalizador como lo es el sulfato de plata.

catalizadorMAT. ORGÁNICA + Cr2O7 + H --------------------> Cr+3 + CO2 + H2O

Calor

VENTAJAS DE LA DQO

Es más rápida que la DBO, demora solo 2 hrs para obtener resultados, mientras la DBO5 demora 5 días.

No se puede diferenciar entre la materia biológicamente oxidable y la inerte.

No provee ninguna evidencia de la rata a la cual la materia biológica activa se estabilizará bajo condiciones existentes en la naturaleza.

METODOS PARA DETERMINAR DQO

1) REFLUJO DE DICROMATO

8000*(ml testigo-ml muestra) (NFe(NH4)2(SO4)2)

DQO (mg/l) = --------------------------------------------------------------- ml de la muestra

donde:

ml testigo= mililitros de sulfato de amonio ferroso utilizados en testigo durante la titulación.

ml muestra= mililitros de sulfato de amonio ferroso utilizados en la muestra durante la titulación.

NFe(NH4)2(SO4)2= normalidad de sulfato de amonio ferroso.

2)MÉTODO ESPECTROFOTOMÉTRICO

Ecuación para concentraciones bajas:

DQO (mg/l) = (%T – 30.61904) / 0.220857

Ecuación para concentraciones altas:

DQO (mg/l) = (%T – 89.00975) / 0.03866

VALOR MÁXIMO PERMITIDO DE LAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICASINORGÁNICAS PARA EL AGUA POTABLE

CARACTERÍSTICAS VALOR MÁXIMO PERMITIDO (mg/L) OBSERVACIONES

Alcalinidad 120.00 como carbonato de calcio

Aluminio 0.20

Antimonio 0.005

Arsénico 0.01

Bario 0.7

Cadmio 0.003

Cianuro 0.001

Cloro residual (1) 1.5 valor mínimo 0.8 mg/L

Cloruro 250.00

Cobre 1.00

Cromo 0.05

Dureza Total 100.00 como carbonato de calcio

Fluoruro 1.00

Hierro 0.30

Manganeso 0.1

CARACTERÍSTICAS VALOR MÁXIMO PERMITIDO (mg/L) OBSERVACIONES

Mercurio 0.001

Molibdeno 0.07

Níquel 0.02

Nitrato 10.00

Nitrito 1.0

Plata 0.05

Plomo 0.01

Selenio 0.01

Sodio 200.00

Sólidos Disueltos Totales

500.00

Sulfato 250.00

Zinc 5.0

…continuación

Observaciones para el cloro residual: La cloración de los abastecimientos públicos de agua representa el proceso más importante usado en la obtención de agua de calidad sanitaria adecuada, “potable”. La desinfección por cloro y sus derivados significa una disminución de bacterias y virus hasta una concentración inocua. La adición de cloro estará sujeta a una concentración máxima de trihalometanos de 0.1 mg/l

CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS

CONSIDERACIONES GENERALES

Las características dadas en el agua por organismos son de carácter biológico, en aguas naturales generalmente se encuentran pocos individuos de cada especie y una variedad de especies. A medida que se intensifica la intervención del hombre en el ambiente llegan más desechos a los cuerpos de agua, cambia el hábitat y se modifica la composición de las especies aumentando el número de individuos de las especies tolerantes a los cambios ambientales y disminuyendo la población de las especies sensibles.

Las características biológicas de un cuerpo de agua permiten establecer las condiciones en que se encuentra y junto con las características físicas y químicas es posible determinar la calidad de las aguas.

Microorganismos Biológicos

a) Virus: Puede ser definido como un organismo submicroscópico capaz de multiplicarse únicamente en el interior de células vivas específicas. Es la más pequeña estructura biológica que contiene toda la información necesaria para su propia reproducción. Los virus son tan pequeños que solo pueden observarse con un microscopio electrónico. Son parásitos obligados y como tales necesitan de alguien para poder vivir.

Los principales virus asociados con el agua: Gastroenteritis viral, Diarrea viral, Hepatitis infecciosa, Virus del polio.


b) Protozoos: Son generalmente de un orden de magnitud mayor que las bacterias y suelen consumir bacterias como fuente de energía. Los protozoos actúan como purificadores de los efluentes de procesos biológicos de tratamientos de aguas residuales.

Entre los protozoos más comunes tenemos:

Disentería amebiana (Entamoeba Histolytica), Giardiasis (Giardia lamblia), Criptosporidiosis (Cryptosporidium)


c) Bacterias:Son protistas unicelulares, consumen alimentos solubles y se encuentran donde haya alimento y humedad. Las bacterias en su mayoría se encuentran en tres formas, cocos, bacilos, espirilos.

Enfermedades más comunes por bacterias en el agua:

Cólera (Vibrio Cholerae), Disentería bacilar (Shigella), Gastroenteritis (Salmonella)


d) Algas:No son deseables en los abastecimientos de agua porque causan malos olores y sabores desagradables. • El color verde en la mayoría de las especies y

su capacidad para formar capas disminuye el valor estético agua.

• El crecimiento de las algas se debe a los niveles de fosfatos y nitratos.

• La eutrofización es el crecimiento exagerado de las algas en las masas de agua y este fenómeno se debe principalmente a los nitratos y fosfatos.


Microorganismos Bacterológicos

El grupo coliforme incluye las bacterias de forma bacilar, aerobia y facultativa anaerobia, Gram-negativas, no formadora de esporas, las cuales fermentan la lactosa con formación de gas en un período de 48 horas a 35 ° C. Los coliformes no solamente provienen de los excrementos humanos sino también puede originarse en animales de sangre caliente, animales de sangre fría. El grupo de los coliformes se divide en totales y fecales.

Los métodos utilizados para la determinación son los siguientes:

1. Método de tubos múltiples.2. El método que se utiliza para determinar las colonias de coliformes es el método de filtro de membrana.3. Conteo en placa.

Microorganismos Bacteriológicos

Método de Conteo en Placas

Método Colillert o Substrato Definido

Agentes potencialmente infecciosos presentes en agua residual doméstica no tratada

ORGANISMO ENFERMEDAD SÍNTOMAS

1. BacteriasCompylobacter jejuni Gastroenteritis Diarrea

Escherichia coli (enteropatógeno)

Gastroenteritis Diarrea

Legionella pneumophila Legionelosis Malestar, fiebre, dolor de cabeza, enfermedades respiratorias agudas

Leptospira (150esp) Leptospirosis Ictericia, fiebre (enfermedad de Weii)

Salmonella typhi Fiebre tifoidea Fiebre alta, diarrea, úlceras en el intestino delgado

Salmonella (~2100 esp) Salmonellosis Envenenamiento por comida

Shigella (4 esp) Shigellosis Envenenamiento por comida

Vibrio cholerae Cólera Diarrea aguda, deshidratación

Yersinia enterocolitica Yersinosis Diarrea


2. ProtozoosBalantidium coli Balantidiasis Diarrea, disentería

Cryptosporidium parvum Criptosporisdiasis Diarrea

Cyclospora Ciclosporasis Diarrea severa, dolor de estómago, náuseas y vómitos prolongados

Entamoeba histolytica Amebiasis (disentería Amébica)

Diarrea prolongada con sangrado, abscesos en el hígado y en el intestino delgado

Giardia lamblia Giardiasis Diarrea leve o severa, náuseas, indigestión

…continuación


2. Helmintos

Ascaris lumbrioides Ascariasis Infestación de gusanos intestinales

Entorobius vermicularis

Enterobiasis Gusanos

Fasciola hepática Fascioliasis Lombriz de ovejas

Hymenolepis nana Hymenolepiasis Tenia enana

Taenia saginata Teniasis Tenia (buey)

T. Solium Teniasis Tenia (cerdo)

Trichuris trichiura Trichuriasis Gusano intestinal alargado

…continuación


4. Virus

Adenovirus (31 clases) Enfermedades respiratorias

Enterovirus (72 clases, p. ej., polio, eco y virus coxsackie)

Gastroenteritis, anomalías cardíacas, meningitis

Hepatitis A Hepatitis infecciosa Ictericia, fiebre, vómito

Agente Norwalk Gastroenteritis

Parvorius (3 clases) Gastroenteritis

Rotavirus Gastroenteritis

…continuación

CARACTERISTICAS BIOLOGICAS PARA EL AGUA POTABLECARACTERISTICAS UNIDAD VMP(1) OBSERVACIONES

Biológicas

A. Agua distribuida por tubería

A.1 Agua tratada entra al sistema de distribución

Bacterias coliformes fecales N° de colonias/100ml 0

Bacterias coliformes totales N° de colonias/100ml 0

A. 2 Agua no sometida a tratamiento que entra en el sistema de distribución



A.3 Agua en el sistema de distribución



B. Agua no distribuida por tuberías



CARACTERISTICAS UNIDAD VMP OBSERVACIONES

C. Agua embotellada

Bacterias coliformes fecales N° de colonias/100ml 0 La fuente de abastecimiento de agua debe

estar exenta de contaminación fecal al igual

que el agua final del proceso.


D. Aparámetros de cumplimiento para todas las condiciones (A, B, y C)

COLIFORMES TOTALES

Los coliformes se utilizan como indicadores de contaminación.Los métodos utilizados son el de tubos múltiples y el de filtro de membrana.

Conceptos Básicos Sobre Contaminación

Ambiental

LA ATMOSFERA

La atmósfera es una capa gaseosa de aproximadamente 10.000 km de espesor que rodea la litosfera e hidrosfera. Está compuesta de gases y de partículas sólidas y líquidas en suspensión atraídas por la gravedad terrestre. En ella se producen todo el fenómeno climático y meteorológico que afectan al planeta, regula la entrada y salida de energía de la tierra y es el principal medio de transferencia de calor.

En la actualidad, la atmósfera está compuesta por tres gases fundamentales: nitrógeno, oxígeno, argón los cuales constituyen el 99.95% del volumen atmosférico. De ellos, el nitrógeno y el argón son geoquímicamente inertes, lo que implica que permanecen en la atmósfera sin reaccionar con ningún otro elemento.

Composición media de la atmosfera seca por debajo de los 80 Km. ppm = partes por millón

Se entiende por contaminación atmosférica la presencia en el aire de sustancias y formas de energía que alteran la calidad del mismo, de modo que implique riesgos, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.

Todas las actividades humanas, el metabolismo de la materia humana y los fenómenos naturales que se producen en la superficie o en el interior de la tierra van acompañados de emisiones de gases, vapores, polvos y aerosoles. Estos, al difundirse a la atmósfera, se integran en los distintos ciclos biogeoquímicos que se desarrollan en la Tierra.

La Contaminación Atmosférica

Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes se debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas.

Las emisiones primarias originadas por los focos naturales provienen fundamentalmente de los volcanes, incendios forestales y descomposición de la materia orgánica en el suelo y en los océanos. Por su parte, los principales focos antropogénicos de emisiones primarias los podemos clasificar en:

Focos fijos

Industriales

Procesos industriales

Instalaciones fijas de combustión

DomésticosInstalaciones de calefacción

Focos móviles

Vehículos automóviles

Aeronaves

Buques

Focos compuestosAglomeraciones industriales

Áreas urbanas

Si atendemos a la distribución espacial de la emisión de contaminantes, podemos clasificar los focos en: puntuales, tales como las chimeneas industriales aisladas; lineales, por ejemplo, las calles de una ciudad, las carreteras y autopistas; y planos, las aglomeraciones industriales y las áreas urbanas son los ejemplos más representativos.

En el cuadro siguiente se muestra la proporción entre las emisiones primarias naturales y antropogénicas para los distintos contaminantes.

Las cifras anteriores muestran la gran importancia que, en cuanto a emisiones globales, tienen las fuentes naturales de emisión de contaminantes en relación con los antropogénicos, excepto en el caso de las emisiones de anhídrido sulfuroso en que casi se igualan ambas.

Los principales focos de emisión proceden de las diversas industrias, que la economía y nuestro modo de vida han generado.

Las industrias químicas emiten sobre todo los ácidos sulfúrico y nítrico (SO2, SO3, H2SO4, humos, ácidos y nitrógeno.

Las siderúrgicas emiten principalmente SO2, SO3, CO, NO, SH, fluoruros, ácidos clorhídrico y sulfúrico, vapores de zinc, olores.

Las papeleras emiten sobre todo H2S, SO2, CO y partículas sólidas.

• Las metalúrgicas de aluminio emiten CO, sulfuro de hidrógeno, hidrocarburos.

• Las metalúrgicas del cobre emiten, dióxido de azufre, humos y partículas.

• Las metalúrgicas del plomo y zinc emiten humos, polvos y dióxido de azufre.

• Las cementeras emiten polvo y partículas sólidas.

LOS CONTAMINANTES DEL AIRE

CONTAMINANTES

Material Químico

SólidosLíquido

sPrimario

sSecundari

os

PolvoHollínceniz

as

Gotas de Agua

COCO2

SOX

NOX

COV

O3

El aire limpio se compone de elementos químicos que se han producido naturalmente por miles de años. El nitrógeno y el oxígeno son los elementos que conforman mayoritariamente el aire. El aire limpio contiene cantidades variables de vapor de agua y trazas de gases como el helio y dióxido de carbono. Se dice que el aire es limpio cuando los niveles químicos y físicos de sus componentes, no afectan el bienestar humano.

Material Particulado (aerosoles)

Componentes Aire limpio Aire contaminado

SO2 0.001-0.01 ppm 0.02-2 ppm

CO2 310-330 ppm 350-700 ppm

CO <1 ppm 5-200 ppm

NOX 0.001-0.01 0.01-0.5 ppm

Hidrocarburos 1 ppm 1-20 ppm

Cenizas 10-20 µg/m3 70-700 µg/m3

VALORES DE AIRE LIMPIO Y CONTAMINADO

HIDROCARBUROS

Son sustancias que contienen hidrógeno y carbono. El estado físico de los hidrocarburos, de los que se conocen decenas de millares, depende de su estructura molecular y en particular del número de átomos de carbono que forman su molécula.

Las emisiones de hidrocarburos, HC, están asociadas a una mala combustión de derivados del petróleo, fundamentalmente. No se describen sus efectos sobre los seres vivos, salvo para el etileno (detiene el crecimiento de las plantas), y los hidrocarburos aromáticos (resultan cancerígenos). Contribuyen junto a los NOx y la luz UV a la contaminación fotoquímica y al efecto invernadero. Las emisiones de metano y gas natural suponen alrededor de 500 GKg/año, procedentes de descomposiciones anaerobias, extracciones mineras y escapes de instalaciones industriales y domésticas.

COMPUESTOS HALOGENADOS

Este grupo incluye los gases derivados de flúor, cloro y bromo. De estos el cloro, el fluoruro de hidrógeno, el cloruro de hidrógeno, los freones, los pesticidas, y los herbicidas halogenados son los que se encuentran con mayor frecuencia en la atmósfera. Los más peligrosos para el medio ambiente por sus efectos nocivos en animales y plantas son los herbicidas y plaguicidas. Por otra parte los freones deben tenerse en cuenta debido a su posible capacidad de destruir la capa de ozono.

DERIVADOS DEL NITRÓGENO

NOx (conjunto de NO y NO2)

El óxido de nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) se suelen considerar en conjunto con la denominación de NOx. Son contaminantes primarios de mucha trascendencia en los problemas de contaminación.

El emitido en más cantidad es el NO, pero sufre una rápida oxidación a NO2, siendo este el que predomina en la atmósfera. NOx tiene una vida corta y se oxida rápidamente a NO3, en forma de aerosol o a HNO3 (ácido nítrico).

Tiene una gran trascendencia en la formación del smog fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye en las reacciones de formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así como en el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas produce daños a la salud y a las plantas y corroe tejidos y materiales diversos. Las actividades humanas que los producen son, principalmente, las combustiones realizadas a altas temperaturas.

Óxido nitroso (NO2)

En la troposfera es inerte y su vida media es de unos 170 años. Va desapareciendo en la estratosfera en reacciones fotoquímicas que pueden tener influencia en la destrucción de la capa de ozono. También tiene efecto invernadero. Procede fundamentalmente de emisiones naturales (procesos microbiológicos en el suelo y en los océanos) y menos de actividades agrícolas y ganaderas (alrededor del 10% del total). CICLO DEL NITROGENO

PARTÍCULAS SÓLIDAS

En la atmósfera permanecen suspendidas sustancias muy distintas como partículas de polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo, cadmio), asbesto, sales, etc. Estas partículas se suelen llamar a los sólidos que forman parte del aerosol, mientras que se suele llamar polvo a la materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20 micras o más).

Partículas sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro va de 0.3 a 10 ppm) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La fracción respirable de PST, conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro inferior a 10 micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares.

Fuentes Principales

Combustión industrial y doméstica del carbón, combustión del petróleo y diesel; procesos industriales; incendios, erosión eólica y erupciones volcánicas.

Efectos Principales

Salud: Irritación en las vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como la silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.

Materiales: deterioro en materiales de construcción y otras superficies.Vegetación Interfieren en la fotosíntesis.

Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de nubes.

RADIONUCLIEDOS

La presencia de cantidades inusuales de elementos radiactivos de origen no natural supone un tipo de contaminación de los alimentos que presenta diferencias y semejanzas con los contaminantes químicos. Por otra parte, y en lo que se refiere a estabilidad, los radionucleidos tienen la particularidad de que se desintegren físicamente.

Esta característica se mide por su vida media. Existen radionucleidos que tienen vidas medias extremadamente largas (de hasta miles de años), y una vez en el medio ambiente, pueden considerarse como permanentes. Por lo tanto, las implicaciones medioambientales asociadas con la radioactividad vienen definidas por el comportamiento químico, físico y biológico de una amplia gama de elementos con isótopos radioactivos de

diferentes vidas medias.

Las fuentes de la radiación natural pueden dividirse en externas e internas. Entre las fuentes externas destacan la radiación debida a los rayos cósmicos, los rayos gamma emitidos por los materiales radiactivos naturales existentes en la tierra y el 222Rn que es un gas derivado del 226Ra y que se encuentra en la tierra y en las roscas.

La magnitud de la radiación recibida por vías internas depende de los alimentos consumidos y del hábitat de cada individuo, así como del origen cósmico (14C y 7Be principalmente) o terrestre (40K, 87Rb y los de las series del uranio y torio) de los radionucleidos que se encuentran en los alimentos y bebidas.

En cuanto a las fuentes artificiales, destacan los usos médicos, ciertos hábitos de vida (viajes en avión, etc.), actividades industriales que implican utilización de radiaciones ionizantes, las pruebas nucleares y la industria nuclear (centrales nucleares, materiales nucleares como el 235U, 233U, y 239Pu, las instalaciones de tratamiento de sus residuos, etc.)

mediciones2- 2014

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