Apunte Calidad Del Agua.doc Ambiental

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    06-Aug-2015

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CALIDAD DEL AGUA: Introduccin: Toda la vida actual y pasada sobre el planeta Tierra ha sido marcada por la impronta del agua, consecuencia lgica teniendo en cuenta que la mayor parte de la superficie de nuestro hogar est compuesta por agua lquida. Es probable que, tambin por esta razn, si bien existen importantes transformaciones en fase gaseosa y en medios heterogneos, las principales reacciones que tienen que ver con los organismos vivos y su entorno transcurren en solucin. Es evidente entonces que la calidad del agua que utilizamos y los equilibrios y transformaciones que en ella ocurran son de vital importancia para el sostenimiento de la vida en la Tierra.

Caractersticas Fsicas de Agua y su influencia en el comportamiento de los medios acuosos. Cuando pensamos en el agua desde su frmula molecular podramos pensar que se trata de algo

O H + H

+

demasiado sencillo como para ofrecernos alguna informacin, sin embargo, viendo nicamente la forma que adopta la molcula podemos inferir que se trata de una molcula que presenta las caractersticas de un dipolo, con una regin con densidad de carga negativa y otra con densidad de carga positiva.

Esta simple caracterstica hace que el agua presente una alta constante dielctrica, es decir, se comporta como un buen aislante para especies cargadas, estabilizando dichas especies en solucin. Adems resulta un solvente ideal para sustancias polares, tales como carbohidratos y protenas, por lo que resulta un vehculo excelente para la incorporacin de nutrientes y la vehiculizacin de desechos en los organismos vivos, cuyo principal medio de detoxificacin de sustancias peligrosas reside en su conversin en sustancias polares solubles en medios con alto contenido acuosa (orina, sudor, etc.). Efecto de la concentracin del Oxigeno Disuelto La concentracin de oxigeno disuelto - OD tiene un efecto significante sobre las tasas de crecimiento de las nitrificadoras en los tratamientos biolgicos. Una relacin entre el OD y la cintica de nitrificacin presenta las siguientes relaciones: Un valor de OD para el cual la nitrificacin ocurra esta limitada puede ser de 0,5 a 2,5 mg/l, tanto en sistemas de crecimiento en suspensin, como para aquellos de crecimiento agregado, en condiciones de equilibrio, dependiendo del grado del transporte de masa o la resistencia difusional entre el tiempo de retencin de los slidos. Un tiempo alto de retencin de slidos puede ser necesario para garantizar la nitrificacin completa en bajas concentraciones de OD y para condiciones donde la resistencia difusional sea significante. Podemos concluir que la tasa de crecimiento de las Nitrossomonas no est limitada en niveles de OD por encima de 1,0 mg/l, en la prctica, es requerido un OD mayor de 2,0 mg/l. Cuando en proyectos de sistemas de aireacin a inyeccin de oxigeno en un sistema de crecimiento en suspensin (lodo activado etc.) es recomendado que el nivel mnimo de OD sea estipulado en 2,0 mg/l, en todo el tiempo, a travs de el reactor biolgico para prever picos de carga de amonio en el reactor biolgico.

http://www.planetseed.com/es/sciencearticle/impacto-ambiental

calidad del agua: Qu impacto ambiental indican los resultados?:Hoja de informacin Oxgeno disuelto

Importancia del oxgeno disuelto: El anlisis de oxgeno disuelto mide la cantidad de oxgeno gaseoso (O) disuelto en una solucin acuosa. El oxgeno entra en el agua por difusin del aire circundante, por aireacin (movimiento rpido) y como producto de desecho de la fotosntesis. Para realizar el anlisis de oxgeno disuelto, solamente se deben usar muestras aleatorias y el anlisis se debe hacer de inmediato. En consecuencia, es una prueba de campo que se debe llevar a cabo en el lugar. Impacto ambiental: Para que la calidad del agua sea buena, se necesita determinada cantidad de oxgeno disuelto. El oxgeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los procesos naturales de purificacin de corrientes de agua requieren niveles de oxgeno adecuados para posibilitar la existencia de formas de vida aerbicas. Cuando los niveles de oxgeno disuelto en el agua estn por debajo de 5,0 mg/l, la vida acutica est en peligro.

Demanda bioqumica de oxgeno (DBO)Importancia de la DBO: La demanda bioqumica de oxgeno es importante porque muestra la cantidad de materia orgnica presente en el agua. Es la medida que representa la cantidad de oxgeno que se consumira si las bacterias y los protozoos oxidaran toda la materia orgnica existente en un litro de agua. Si el nivel es demasiado bajo, los organismos acuticos quedaran en situacin de riesgo.

NitratoImportancia del nitrato: El nitrgeno es uno de los elementos ms abundantes. Aproximadamente el 80% del aire que respiramos es nitrgeno. Se encuentra en las clulas de todos los organismos vivos y es uno de los componentes principales de las protenas. El nitrgeno inorgnico puede existir en estado libre como gas [N2], o como nitrato [NO3-], nitrito [NO2-] o amonaco [NH3+]. El nitrgeno orgnico se encuentra en las protenas, y las plantas y los animales lo reciclan continuamente. Impacto ambiental: Los compuestos que contienen nitrgeno actan como nutrientes en corrientes y ros. Las reacciones de nitrato [NO3-] en el agua dulce pueden agotar el oxgeno y, en consecuencia, mueren los organismos acuticos que dependen del suministro de oxgeno que haya en la corriente de agua. Las principales vas de ingreso de nitrgeno en las masas de agua son las aguas residuales locales e industriales, los tanques spticos, las descargas de terrenos de engorde, los desechos animales (entre ellos, de aves y pescados) y las descargas de gases de caos de escapes de automviles. Las bacterias del agua inmediatamente convierten los nitritos [NO2-] en nitratos [NO3-].

pHImportancia del pH: El pH mide el carcter cido o bsico (alcalino) de una solucin. La concentracin de la actividad de los iones de hidrgeno [H+] de una solucin determina el pH. Esto se expresa matemticamente de la siguiente manera: pH = - log [H+]. El valor de pH es la potencia negativa a la que se debe elevar 10 para igualar la concentracin de iones de hidrgeno. Impacto ambiental: Un valor de pH entre 6,0 y 9,0 parece brindar proteccin para los peces de agua dulce y los invertebrados que habitan en el fondo. El impacto ambiental ms importante del pH tiene relacin con los efectos sinergticos. La sinergia es la combinacin de dos o ms sustancias que produce efectos superiores a la suma de dichas sustancias. Este proceso es importante en las aguas de la superficie. La escorrenta de reas agrcolas, domsticas e industriales puede contener hierro, aluminio, amonaco, mercurio y otros elementos. El pH del agua determinar los efectos txicos de estas sustancias, en caso de que los tengan.

FosfatoImportancia del fosfato: El fsforo es uno de los elementos claves para el crecimiento de plantas y animales. El fsforo en forma elemental es muy txico. Los fosfatos [PO4---] se forman a partir de este elemento. La descomposicin de pesticidas orgnicos que contienen fosfatos puede liberar fsforo. Los fosfatos pueden encontrarse en forma de solucin, partculas, fragmentos sueltos o en el cuerpo de organismos acuticos. Impacto ambiental: La lluvia puede arrastrar diferentes cantidades de fosfatos desde los suelos agrcolas hacia los cursos de agua cercanos. El fosfato estimular el crecimiento del plancton y de las plantas acuticas de las que se alimentan los peces. Este crecimiento puede a su vez aumentar la poblacin de peces y mejorar la calidad general del agua. Sin embargo, si entran cantidades excesivas de fosfato en los cursos de agua, las algas y plantas acuticas crecern excesivamente, obstruirn el curso y consumirn grandes cantidades de oxgeno.

TemperaturaImportancia de la temperatura: Las actividades humanas no deben cambiar las temperaturas del agua ms all de las fluctuaciones estacionales naturales ya que perturbaran los ecosistemas acuticos. La temperatura afecta la solubilidad del oxgeno y por lo tanto afecta los peces. Las temperaturas ptimas dependen del tipo de corriente de agua en estudio. Las corrientes de terrenos bajos, conocidas como corrientes de "aguas templadas" son diferentes de las corrientes de la montaa o de las que provienen de manantiales, que generalmente son fras. En una corriente de aguas templadas, la temperatura no debe superar los 32 C (89 F). Las corrientes de agua fra no deben superar los 20 C (68 F).

TurbidezImportancia de la turbidez: La turbidez representa la cantidad de partculas suspendidas en el agua. Las algas, los sedimentos suspendidos y la materia orgnica del agua aumentan la turbidez hasta niveles insalubres para ciertos organismos. La turbidez es importante porque una gran cantidad de partculas suspendidas en el ro puede bloquear la luz solar y absorber calor, lo que aumenta la temperatura y reduce la luz disponible para las plantas. La erosin de

las riberas, el crecimiento excesivo de algas y los cambios del flujo de los ros producen el aumento de la turbidez.

Bacterias coliformesPor qu son importantes las bacterias coliformes: las bacterias coliformes son un grupo de microorganismos relativamente inofensivos que viven en grandes cantidades en los intestinos de seres humanos y animales de sangre caliente o fra. Colaboran en la digestin de alimentos. Las bacterias coliformes fecales son un subgrupo especfico en el que la ms comn es la Escherichia coli. Por su capacidad de crecer a temperaturas elevadas, estos organismos se pueden separar del grupo coliforme y se asocian solamente con la materia fecal de animales de sangre caliente. Impacto ambiental: la presencia de bacterias coliformes fecales indica que el agua est contaminada con materia fecal de seres humanos o animales. En ese momento, el agua de origen puede haber estado contaminada con patgenos o con bacterias o virus que producen enfermedades, que tambin pueden existir en la materia fecal. Entre las enfermedades patgenas que se transmiten por el agua podemos mencionar la fiebre tifoidea, la gastroenteritis viral y bacteriana y la hepatitis A. La presencia de contaminacin fecal indica que existe riesgo potencial para la salud de los individuos expuestos a esta agua. Las bacterias coliformes fecales pueden aparecer en las aguas ambientales debido al desborde de aguas residuales domsticas o provenientes de fuentes no especficas de desecho humano y animal.

Introduccin http://www.ugr.es/~iagua/LICOM_archivos/Tema_AD2DOC.pdf En el estudio de vertidos en sistemas naturales tradicionalmente se ha venido utilizando el oxgeno disuelto como componente o parmetro indicador de la calidad del agua, (1) por las altas cargas de sustancias demandantes de oxgeno que se producen con el vertido de aguas residuales (con o sin tratamiento) que afectan de forma significativa a la concentracin de oxgeno aguas abajo del punto de vertido, y (2) por su extraordinaria importancia para la vida acutica. Concentraciones bajas de oxgeno disuelto, por ejemplo, ocasionadas por vertidos de aguas residuales van a asociadas a episodios de mortandad de peces, emisin de olores desagradables (por la presencia de sustancias varias en formas reducidas), y otros muchos efectos negativos de carcter esttico. Hoy da, adems del oxgeno, se consideran otros componentes en el estudio de vertidos de aguas residuales, y en particular: nutrientes, pH, bacterias (e indicadores microbiolgicos), y compuestos qumicos txicos, entre los que se encuentra compuestos orgnicos voltiles, metales, pesticidas y bifenilos policlorados (PCBs). En este tema, sin embargo, nos ceimos a la visin tradicional considerando fundamentalmente el balance de oxgeno en sistemas fluviales, aunque los mismos principios y mtodos de trabajo que exponemos, son aplicables a otros cualesquiera parmetros de calidad del agua.

Los problemas por dficit de oxgeno disuelto en aguas superficiales ocasionados por el vertido de aguas residuales, con altas cargas orgnicas, fueron ya reconocidos a en el ao 1870, en estudios realizados por la Royal Comission on Sewage Disposal en el ro Tmesis (Theriault, 1927). Ya en aquel entonces se indica que si la materia orgnica fuera aislada del aire en un matraz, la disminucin gradual en la cantidad de oxgeno disuelto indicara exactamente el progreso en la oxidacin de la materia orgnica. Tambin, y debido a la oxidacin lenta de la materia orgnica, se indica que no hay en el Reino Unido un ro suficientemente largo para que se complete de forma completa la destruccin de los residuos orgnicos por oxidacin. En EEUU, los primeros trabajos realizados en la evaluacin de la calidad del agua en sistemas naturales empezaron all por 1912, cuando el Servicio de Salud Pblica de EEUU (U.S. Public Health Service) recibe del Congreso de EEUU el encargo de estudiar el saneamiento y vertido de aguas residuales, incluyendo la contaminacin de ros y lagos de EEUU (Crohurst, 1933). Los primeros estudios sobre calidad del agua en ros tienen lugar en el ro Ohio, entre 1914 y 1916, y fueron la base sobre la que se apoy el trabajo pionero de Streeter y Phelps (1925) sobre modelacin matemtica del oxgeno disuelto. En este trabajo, adems, se incluan aplicaciones y formulaciones matemticas de los procesos implicados en el balance de oxgeno en el agua. Casi un siglo despus, seguimos utilizando aquellas formulaciones, evolucionadas y mejoradas, en trabajos de consultora y cientficos sobre el efecto de vertidos de aguas residuales en ros (ej. Drolc & Koncan 1999; Campolo et al. 2002; Mladenov et al. 2005). DETERMINACIN DEL OXIGENO DISUELTO http://www.buenastareas.com/ensayos/Oxigeno-Disuelto/2338847.html El oxigeno es el elemento ms abundante en la tierra, todos los seres vivos lo necesitamos de alguna manera para mantener los procesos metablicos que producen la energa para el crecimiento y la reproduccin.

A las personas nos afecta significativamente el contenido de oxigeno en el aire que respiramos puesto que en pocas cantidades produce malestar e incluso puede llevar a la muerte, por lo tanto son muy importantes las condiciones atmosfricas relacionadas con los seres vivientes, pero adems vitalmente es parte fundamental la cantidad de oxigeno en los lquidos de los cuales l agua es parte esencial de nuestras vidas.

El oxgeno de la atmsfera se disuelve con facilidad en el agua hasta que sta se satura. Una vez disuelto en el agua, el oxgeno se difunde muy lentamente y su distribucin depende del movimiento del agua aireada. Las plantas acuticas, las algas y el fitoplancton, producen tambin oxgeno como un subproducto del proceso de fotosntesis. La cantidad de oxgeno requerida vara de acuerdo a las especies y a su grado de crecimiento

Sensor de oxgeno disueltoLas mediciones de oxgeno disuelto (DO) o oxgeno gaseoso en un proceso industrial sirven para controlar la concentracin de oxgeno, optimizar el proceso y el rendimiento. Controla directamente la seguridad de la planta. Adems en las mediciones in-line se utiliza a menudo el sistema de medicin off o near-line para el control en las diferentes ubicaciones con un sistema transmisor/sensor compacto porttil con registro de datos, aparato de muestreo y un interface para descargar los valores de medicin almacenados.

En la industria farmacutica hay una gran demanda de diseo higinico y rastreabilidad para propsitos de validacin. En la industria alimentaria o cervecera, los sensores tienen que resistir muchos ciclos de CIP (limpieza en ubicacin) o SIP (esterilizacin en ubicacin) para propsitos higinicos y de durabilidad. THORNTON ofrece una seleccin de sensores fiables de oxgenodisuelto (OD) especialmente para la medicin en gamas de alta pureza.

http://pe.mt.com/lac/es/home/products/ProcessAnalytics/DO_CO2_Sensor/level_2_DO_family_MARCH 03_NEW.html?sem=02010345

Caractersticas del Agua Del MarPunto de congelacin: La temperatura de congelacin del agua de mar es aproximadamente -1.8C Como podemos imaginar, la temperatura de congelacin se ve afectada por la salinidad (contenido de sales del agua marina). Normalmente en superficie el agua tiene una salinidad de 34.5 mg de sal por litro de agua; pero cuanto ms salada es el agua, ms cuesta que se congele. Oxgeno disuelto: En las aguas superficiales, en contacto con la atmsfera, la cantidad de oxgeno disuelto tiende, como es natural, a estar en equilibrio con el atmosfrico. La cantidad de oxgeno disuelto superficial en el agua de mar oscila entre 1,0 ml/L y 8,5 ml/L, si bien usa cantidad mxima puede ser sobre pasada en ocasiones, llevndose a un estado de sobresaturacin en zona de muy baja temperatura o zonas en las que haya una intensa actividad fotosinttica. Los factores que regulan la cantidad de oxgeno disuelto en el agua son: Temperatura y salinidad del agua, Actividad biolgica y Procesos de mezcla debido a los movimientos el agua de mar. La solubilidad del oxgeno en el mar decreto al aumentar la temperatura y la salinidad.

Alcalinidad: El agua de mar tiene un grado de acidez (pH) que flucta entre un valor de 7.6 y 8.4, lo que le confiere cierta propiedad alcalina. Transmisin del sonido: En el mar la velocidad de propagacin del sonido flucta entre 1400 y 1600 m/s, la que a su vez depender de la temperatura, la salinidad y la presin, siendo la primera el parmetro de mayor incidencia debido a la variaciones que presenta dentro de la columna de agua. ndice de refraccin: Este ndice aumenta con la salinidad, mientras que con un aumento en la temperatura disminuye. Por ejemplo, para una salinidad de 33 %o, el ndice de refraccin flucta entre 4049 (a 0C) y los 3851 (a 25C). Conductividad elctrica: la capacidad de conduccin de la electricidad a travs del agua de mar se ve aumentada bajo la influencia de la presin ejercida por la columna de agua (presin hidrosttica). Por ejemplo, para una salinidad de 35%o y una temperatura de 15C, el porcentaje de incremento (comparado con la presin atmosfrica) experimentado por la conductividad vara entre 1.008 (a 100 metros de profundidad) y 7358 (a 1000 metros de profundidad). Compresin (reduccin de volumen por efectos de presin): El agua de mar tiene una pequea, pero finita compresibilidad la cual vara tanto con la salinidad como con la temperatura.

http://ingenieros-ambientales.blogspot.com/2012_01_01_archive.html

Importancia del Oxigeno Disuelto. importancia-del-oxigeno-disuelto.html

http://calidadambiental-carol.blogspot.com/2009/02/la-

En un cuerpo de agua hay un balance, en el cual se produce y se consume oxgeno. La fotosntesis es la que est relacionada con la produccin de oxigeno disuelto. Las sustancias orgnicas y otras reacciones qumicas, estn vinculadas con el consumo de oxigeno disuelto. Tambin existe intercambio de oxigeno disuelto con la atmsfera cuando existe una mezcla turbulenta del agua. El oxigeno disuelto es un indicador de la vida de muchos organismos, por ejemplo los peces son sensibles a la hipoxia, es decir cuando el oxigeno disuelto es bajo. En la siguiente tabla se encuentran los rangos de concentracion de oxigeno disuelto y las consecuencias ecosistmicas mas frecuentes:

Las concentraciones de OD varan de acuerdo a la temperatura, fotosntesis, es as que durante el da las concentraciones de OD son mayores y en la noche son bajas. Las aguas mas calientes disuelven menor el oxigeno, por lo tanto disminuyen las formas de vida que podran existir. Los peces son mas susceptibles a la reduccin de OD por la maana en das clidos, ya que las algas dejan de producir oxigeno un da anterior al atardecer. En ros, el OD vara de acuerdo a la longitud, mientras que en los lagos influye la profundidad.

http://ciencia-basica-experimental.net/permanganimetria.htmBibliografa bsica: http://www.ecured.cu/index.php/Permanganato_de_potasio

PERMANGANIMETRA http://www.calidoscopio.com/calidoscopio/ecologia/quimica/redox.pdf PERMANGANIMETRA.

http://usuarios.multimania.es/bergidumflavium/fisicayquimica/4esolaboratorio/PRACTICAS/NORMALIZACION_PERMANGANATO.PDF

VOLUMETRA REDOX: Normalizacin de una disolucin de permanganato de potasio con oxalato de sodio