TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ECATEPEC

DIVISIÓN DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

INGENIERÍA QUÍMICA

ASIGNATURA: INGENIERÍA AMBIENTAL

PROTOCOLO PARA DETERMINAR EL ESTADO ECOLÓGICO DE UN LAGO

EQUIPO:

ESTRADA ROCHA VERÓNICA

FLORES PÉREZ DANIELA

GRANADOS RODRIGUEZ NORA ALEJANDRA

HUEZO SANCHEZ CAROLINA IVETTE

GRUPO: 4451

PROFESOR: SERGIO ESTEBAN VIGUERAS CARMONA

INTRODUCCIÓN

La vida en la Tierra depende del flujo continuo de materiales a través del aire, agua, suelo y cadenas tróficas de la biosfera. Existe un fuerte nexo entre el flujo de energía y los ciclos de materiales en el ambiente. Cualquier proceso, natural o antropogénico que modifique el proceso de flujo de energía y el ciclo del agua, puede llegar a tener efectos importantes en las funciones de los ecosistemas (Ryszkowski, 2002).

El agua constituye una sustancia esencial para el desarrollo de la vida. Es la sustancia más abundante en el protoplasma de los seres vivos. Las aguas dulces constituyen un hábitat donde viven y se desarrollan gran variedad de seres vivos, los cuales dependen del agua para su subsistencia.

En el ciclo hidrológico, una proporción importante de la precipitación pluvial regresa a la atmósfera en forma de evapotranspiración, mientras que el resto escurre por los ríos y arroyos delimitados por las cuencas hidrográficas, o bien se infiltra en los acuíferos. El escurrimiento superficial ocurre cuando la precipitación fluye a través de la superficie terrestre. Parte de este escurrimiento llegará finalmente a cauces y cuerpos de agua tanto naturales como artificiales. La superficie terrestre que aporta escurrimiento superficial a algún punto de interés se denomina cuenca. Las cuencas se pueden definir a través de un conjunto consistente de reglas sobre las características topográficas del medio físico, denominándose entonces cuencas hidrográficas. Las cuencas también se pueden definir a partir de puntos de drenaje tales como presas, confluencias de ríos o estaciones hidrométricas con el fin de calcular la disponibilidad del agua, denominándose entonces cuencas hidrológicas.

La Comisión Nacional del Agua (CNA) ha agrupado en cinco grandes grupos los usos del agua; cuatro de ellos corresponden a usos consuntivos, es decir el agrícola, el abastecimiento público, la industria autoabastecida y las termoeléctricas, y por último el hidroeléctrico, que se contabiliza aparte por corresponder a un uso no consuntivo. El 63% del agua utilizada en el país para uso consuntivo proviene de fuentes superficiales (ríos, arroyos y lagos), mientras que el 37% restante proviene de fuentes subterráneas (acuíferos). Sin embargo, a pesar de la importancia de las fuentes superficiales de agua éstas siguen utilizándose para disponer corrientes de agua contaminada. Este uso ha provocado que el 31.6 % de los cuerpos de agua en el país estén contaminados y en algunas regiones como en la cuenca del Valle de México este porcentaje de contaminación llega hasta el 72 % (CNA, 2010).

El principal desafío es lograr un equilibrio que permita preservar los ecosistemas acuáticos con sus valiosos servicios ambientales, a la vez que se suministra agua de buena calidad a la población. Para que la planeación y manejo de los recursos hídricos sean en verdad efectivos y democráticos, se necesita contar con información que abarque todos los aspectos del ciclo hidrológico y que además sea publicada sin restricciones.

El estado ecológico es una expresión de la calidad de los ecosistemas acuáticos basada en su estructura y funcionamiento. Concretamente, el buen estado ecológico será aquel en que los elementos biológicos del sistema estén poco alterados respecto a los que habría en condiciones inalteradas. La directivas o Normas ambientales (en cada

país) no fijan la metodología de evaluación del estado ecológico, pero sí aquellos elementos y parámetros que hay que tener en cuenta. Determinar esos parámetros nos permite tener información de la dinámica de los cuerpos de agua y con ella generar las políticas de manejo correspondientes.

El contexto antes descrito debe permitirnos entender la importancia de evaluar el estado ecológico de los acuíferos. Por lo que, en este documento se presenta, una metodología de evaluación del estado ecológico de los lagos. Esta metodología ha sido adaptada de la elaborada por la Agencia Catalana del Agua en convenio con el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (Agencia, 2003).

MARCO TEÓRICO

Ubicación del lago en estudio La Laguna Azul se encuentra ubicada a 2720 metros sobre el nivel del mar en la

comunidad de San Felipe Hidalgo, en el Municipio de Nanacamilpa en el Estado de Tlaxcala. Ubicado al poniente del estado, el municipio de Nanacamilpa colinda al norte y poniente con el municipio de Calpulalpan, al sur colinda con el estado de Puebla y al oriente se establecen linderos con el municipio de Sanctórum de Lázaro Cárdenas (figura 1).

Laguna Azul

Figura 1. Ubicación Laguna Azul.

Elementos y parámetros para la evaluación ecológica de un lago

El estado ecológico de un lago debe determinarse, con base a los indicadores hidro-morfológicos, fisicoquímicos y biológicos. Los elementos que son utilizados en este protocolo para realizar la evaluación del estado ecológico del lago, así como los parámetros y las métricas seleccionadas en el diseño de la metodología se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Elementos hidromorfológicos y fisicoquímicos requeridos para la evaluación del estado ecológico del lago.

Elemento ParámetroHidromorfológicoFluctuaciones de profundidad Diferencia entre el nivel máximo y mínimoProfundidad PendienteFisicoquímicoTrasparencia Visibilidad del disco de SecchiCondiciones térmicas Temperatura superficialSalinidad Conductividad superficialEstado de acidificación pH y alcalinidadEstado de nutrientes Concentración de fosforo total y nitrógeno

total

Fluctuaciones de profundidad

El nivel del agua de los lagos varía a lo largo del año, de forma que es más alto cuando se derrite la nieve, aumenta la precipitación pluvial o los escurrimientos, Tabla 2, aun así, las variaciones de nivel deben ser en condiciones naturales bajas. A pesar de esto, las funciones ecológicas de los lagos pueden mantenerse con fluctuaciones de nivel grandes.

Para determinar el nivel superior del agua es posible utilizar el límite de vegetación terrestre (Figura 2). El nivel de la calidad del agua se valorará tomando en cuenta el mantenimiento de las funciones ecológicas.

Tabla 2. Limites Superiores permisibles de fluctuaciones del nivel del agua.

Tipo de lago Condiciones de referencia Funciones ecológicas

Límite superior Límite superior

Todos los tipos 1.5 3

Figura 2. Variación de la profundidad de un lago

Transparencia

La transparencia se evalúa a través de la profundidad de visión del disco de Secchi. Las condiciones de referencia de diferentes tipos de lago corresponden a diferentes profundidades de visión, Tabla 3.

Tabla 3. Limites inferiores de valores de profundidad de visión del disco de Secchi (m) para lograr condiciones de referencia y para mantener las funciones ecológicas.

Tipo de estanque Condiciones de referencia Funciones ecológicas

Limite inferior Limite inferiorLago de aguas muy ácidas 10 5

Lagos de aguas ácidas 6 3Lagos de aguas muy diluidas 6 3

Lagos típicos 4 2Lagos de poca altitud 3 1.5

Lagos grandes 6 3Lagos de aguas alcalinas 3 1.5

Lagos cárstico grandes 3 1.5Lagos cárstico típicos 3 1.5

Condiciones térmicas.

La temperatura del agua de los lagos tiene fuertes variaciones dependiendo de la estación, y se ve afectada por la orientación, la sombra que hagan las montañas, la medida del estanque. La temperatura máxima puede variar año con año pero están variaciones son pequeñas, Tabla 4.

Tabla 4. Límite inferior y superior de la temperatura superficial (°C), para lograr condiciones de referencia.

Tipo de estanque Condiciones de referenciaLimite inferior Limite inferior

Lago de aguas muy acidas 6 16Lagos de aguas acidas 6 16

Lagos de aguas muy diluidas 4 16Lagos típicos 2 20

Lagos de poca altitud 8 20Lagos grandes 2 16

Lagos de aguas alcalinas 2 20Lagos carstico grandes 16 32Lagos carstico típicos 16 32

Salinidad

La salinidad es un parámetro de mucha importancia, ya que cualquier perturbación de ésta requiere de la adaptación de la flora y la fauna. La salinidad se medirá a través de la conductividad, Tabla 5.

Tabla 5. Limite inferior y superior de la conductividad(µS/cm) para lograr condiciones de referencia.

Tipo de estanque Condiciones de referencia

Limite inferior Limite superior

Lago de aguas muy acidas 30 150Lagos de aguas acidas 6 10

Lagos de aguas muy diluidas 5 20Lagos típicos 10 60

Lagos de poca altitud 10 30Lagos grandes 10 30

Lagos de aguas alcalinas 30 200Lagos carstico grandes 300 1500Lagos carstico típicos 300 2000

Estado de acidificación

El grado de acidificación se medirá a través de dos parámetros, la alcalinidad y el pH, Tabla 6. Estas medidas se deben tomar de preferencia después de verano, ya que si existe deshielo de nieve puede afectar los valores.

Tabla 6. Limite inferior del pH y alcalinidad (µeq/L) para lograr condiciones de referencia.

Tipo de estanque Condiciones de referencia

Condiciones de referencia

pHLimite inferior

AlcalinidadLimite inferior

Lago de aguas muy acidas 4.5 << 0Lagos de aguas acidas 5.5 0Lagos de aguas muy

diluidas 5.5 0

Lagos típicos 6 20Lagos de poca altitud 6 20

Lagos grandes 6 20Lagos de aguas alcalinas 7 200

Lagos carstico grandes 7 1000Lagos carstico típicos 7 1000

Estado de nutrientesEl nitrógeno y el fósforo favorecen el crecimiento de algas y plantas en los cuerpos de agua. Las concentraciones necesarias para generar floraciones algareas no están bien establecidas pero concentraciones tan bajas como 0.01 mg/L de fosforo y 0.1 mg/L de nitrógeno pueden ser suficientes para ocasionar eutrofización cuando otros elementos se encuentran en exceso.Los niveles de nutrientes en aumento en un lago cambian el número y tipo de biota en el lago, debido al incremento de plantas y algas que evitan la entrada de luz a las partes hondas del lago, inhibiendo la oxigenación en esas zonas por ausencia del proceso de fotosíntesis. Para determinar el grado de nutrientes en un cuerpo de agua debe tomarse en cuenta el fósforo y el nitrógeno total en muestras de aguas superficiales y en el centro del lago. Los límites superiores de referencia se muestran en la Tabla 7.El fósforo generalmente se encuentra en aguas naturales, residuales y residuales tratadas como fosfatos. Éstos se clasifican como ortofosfatos, fosfatos condensados y compuestos órganofosfatados. El fósforo es un nutriente esencial para el crecimiento de organismos, por lo que la descarga de fosfatos en cuerpos de aguas puede estimular el crecimiento de macro y microorganismos fotosintéticos en cantidades nocivas.El nitrógeno es un elemento de importancia crítica para todas las formas de vida. Las proteínas que son componentes de todas las células, en promedio contienen 16 % de nitrógeno. El nitrógeno puede introducirse al medio acuático mediante enriquecimiento natural, se acarrean sedimentos hacia ellos. Otra forma de introducir nitrógeno al medio acuático es por la descarga de agua residual y por la lixiviación de fertilizantes. Los componentes principales son proteínas y amoniaco.

Tabla 7. Limite Superiores de la concentración de fósforo total y de nitrógeno total µg/L.

Tipo de estanque Condiciones de referencia

Condiciones de referencia

fósforo totalLimite superior

nitrógeno totalLimite superior

Lago de aguas muy acidas 5 300Lagos de aguas acidas 5 130Lagos de aguas muy

diluidas 5 250

Lagos típicos 12.5 1000Lagos de poca altitud 15 900

Lagos grandes 7.5 500Lagos de aguas alcalinas 12.5 1000

Lagos carstico grandes 15 1000Lagos carstico típicos 15 1000

Obtención del estado ecológico del lago El estado ecológico de los lagos se obtiene a partir de la valoración de los niveles de calidad obtenidos con cada uno de los parámetros analizados (véase el apartado anterior). En primer lugar se valora la calidad de todos los elementos biológicos excepto los peces: se asigna el peor de los niveles de calidad obtenidos a partir del fitoplancton, la otra flora acuática y los macro invertebrados. Después se obtiene el nivel de calidad final del elemento biológico incorporando la valoración hecha a partir de la comunidad piscícola, en esta etapa se deben hacer algunas consideraciones al evaluar, éstas dependen de las características de los lagos de estudio. La Agencia Catalana del Agua, por ejemplo sugiere las siguientes consideraciones:

- En lagos cársticos, se mantendrá el nivel de calidad obtenido en el paso anterior dado que la fauna piscícola no se valora.- En lagos alpinos y en ausencia de peces, se mantiene el nivel de calidad obtenido en el paso anterior.- En lagos alpinos y en presencia de peces se aplica un factor de corrección.

Finalmente se considerarán las condiciones hidromorfológicas y fisicoquímicas para obtener el estado ecológico del estanque: Si las condiciones fisicoquímicas e hidromorfológicas permiten mantener las funciones ecológicas o bien corresponden al estado de referencia (o nivel de calidad Muy bueno), el estado ecológico será el mismo que el nivel de calidad obtenido a partir de los parámetros biológicos. Pero si las condiciones fisicoquímicas e hidromorfológicas no permiten mantener las funciones ecológicas o no corresponden a las de referencia, se baja un nivel en la calidad del lago.

METODOLOGÍA

Determinación del estado ecológico del lagoLa determinación final del estado ecológico del lago en estudio se hará a partir del fitoplancton ponderado por las condiciones hidromorfológicas y fisicoquímicas. El estado ecológico final será el peor de los estados que resulten con cada uno los elementos de fitoplancton evaluados. Si el estado es Muy bueno o Bueno, unas condiciones hidromorfológicas o fisicoquímicas malas harán disminuir un grado el nivel de calidad (hasta Bueno o Mediocre, respectivamente).Una vez aplicadas las métricas, cada parámetro analizado debe poder ser clasificado en un rango de calidad, desde muy bueno a malo, intervalos que deben ser equivalentes en sistemas diferentes, por ejemplo en un estanque cárstico y en un alpino de aguas muy ácidas. Para hacer comparables estos intervalos para cualquier tipo de lago y parámetro indicador, esta calidad debe asignarse en función de los estados de referencia, es decir, en función de aquellas condiciones que se encontrarían en lugares sin alteraciones de origen humano, siempre según la tipología del estanque. Por eso los resultados de las métricas se expresan en forma de índice de calidad ecológica (ICE), que es el cociente entre el valor de la métrica observada y el valor de la métrica para el estado de referencia (Figura 3).Los ICE toman valores entre 1 (en estados cercanos al de referencia) y de 0 (en lugares muy alterados). En medio, se sitúan otros tres niveles de calidad para clasificar la calidad en cinco intervalos: Muy bueno, Bueno, Moderado, Deficiente y Malo. A veces, los ICE pueden tomar valores superiores a 1, ya que el valor de referencia no marca un umbral superior inalcanzable, sino que es un dato medio que proviene del resultado de muchos puntos considerados de referencia, en estos casos también se asignará el nivel Muy bueno.

Métodos de análisis Los métodos de análisis a emplearse se describen a continuación. Una vez determinados los valores para cada parámetro se obtendrán los índices de calidad que nos permitirán dar una categoría al lago.

Fluctuaciones de profundidadPara determinar el nivel superior del agua es posible utilizar el límite de vegetación terrestre (Figura 2). El nivel de la calidad del agua se valorará tomando en cuenta el mantenimiento de las funciones ecológicas.

Figura 3. Procedimiento general de asignación de un nivel de calidad para un ajuste y una tipología.

Determinación de la transparenciaUtilizando una lancha debemos ubicarnos en la parte más onda del lago. Es importante que todos los tripulantes tengan colocado el chaleco salvavidas y que nunca se exceda el número de personas a bordo estipulado en la embarcación.Una vez en el sitio se hace descender el disco Secchi suavemente en el agua hasta que desaparezca (Figura 5). Si es posible, se va a sujetar la soga en la superficie del agua y se marca este punto en la soga (por ejemplo, puede usarse una pinza para ropa). Si no es posible marcar la soga en la superficie del agua, se marcará a una distancia determinada por encima del nivel del agua. Acto seguido, se eleva el disco Secchi hasta que se pueda volver a ver. Se sujeta la cuerda en la superficie del agua cuando el disco vuelva a aparecer y se marcará este punto (o una distancia determinada por encima del nivel del agua). La soga debe ahora ir marcada en dos sitios distintos y sólo debe haber una diferencia de unos cuantos centímetros entre estos dos puntos. Se registraran ambas profundidades en la hoja de trabajo de datos de investigación. Si las dos profundidades difieren en más de 10 cm. se repite la medición, y se registran las nuevas profundidades.

Nota: Si el Disco Secchi llega al fondo del sitio de estudio y aún puede verse, simplemente se registrará la profundidad que hay hasta el fondo refiriéndose al punto en el que la soga llegó a la superficie del agua y se pone el signo "mayor que" (>) enfrente del valor de la medición.

Clasificación del estanque en un tipo

Elección del parámetro

Valor en el estanque en estudio

Valor en el estanque de referencia

Calcular índice de calidad ecológica

Asignación del nivel de calidad en función del valor de ICE

Muy bueno bueno mediocre deficiente malo

Figura 5. Medición de transparencia utilizando el disco Secchi.

Resultado: a los 50 cm de profundidad se dejó de ver el disco de Secchi.

Determinación de la temperatura Superficial

Una vez ubicados en la zona de muestreo (la parte más onda del lago), se toma la temperatura superficial (20 cm de profundidad). Sumerja el termómetro hasta que el bulbo quede 20 cm por debajo de la superficie del lago, mantenga el termómetro sumergido durante 3 minutos. Saque el termómetro y registre la temperatura. Repita al menos 5 veces el procedimiento en diferentes sitios alrededor de la lancha.

Se tomaron tres mediciones de temperatura, cada una a diferentes profundidades:

Profundidad (m) Temperatura ºC0.50 20

1 191.2 18

Determinación del pH

En la misma ubicación que se toma la temperatura se debe muestrear para la medición de pH. La muestra debe ser tomada 3 minutos antes de emprender la salida del lago.

Colocar las tres muestras en tubos de ensaye, introducir el electrodo y registrar el pH.

Muestra pH1º (a 0.5m) 9.02º (a 1m) 8.73º (a 1.2m) 9.0

Determinación de la alcalinidad En la misma ubicación que se toma la temperatura se debe muestrear para la medición de alcalinidad. La muestra debe ser tomada 3 minutos antes de emprender la salida del lago.

Colocar tres muestras de 100 mL de agua filtrada en vasos de precipitado de 250 mL, agregar a cada muestra 3 gotas de fenolftaleína y titular con ácido clorhídrico 0.1 N. Anotar el volumen de ácido gastado cuando se observe el vire de color rosado a incoloro.

CálculosFÓRMULA: Alcalinidad = (V HCl* N HCl *0.050 * 106) / (Vmuestra)

SUSTITUCIÓN: Primera muestra ( a .5 m de profundidad):

Alcalinidad= (0.3 mL)(0.1)(0.050*106)/(40 mL)= 37.5 Segunda muestra ( a 1 m de profundidad):

Alcalinidad= (0.2 mL)(0.1)(0.050*106)/(40 mL)= 25 Tercera muestra ( a 1.20 m de profundidad):

Alcalinidad= (0.4 mL)(0.1)(0.050*106)/(40 mL)= 50

Muestra Alcalinidad1 37.52 253 50

Determinación de la conductividad eléctrica

Procedimiento Experimental

Calibrar el conductímetro con las soluciones de referencia. Introducir el electrodo en la muestra de agua que fue utilizada para medir pH, sin

tocar las paredes, ni el fondo del vaso de precipitado. Tomar el número que nos indica en la pantalla, es importante observar bien las unidades en que se expresa.

Determinación de fósforo total

1. Todo el material que va a usarse ha sido enjuagado con solución de ácido sulfúrico al 20% para eliminar residuos, ya que al trabajar con fosfatos se requiere que el material este sin residuos de detergente.

2. Preparar la curva estándar de la Tabla 9. En matraces aforados de 50 mL, agregar el volumen de solución patrón indicado, agregar 10 mL de agua destilada y posteriormente 10 mL de solución de reactivo vanado-molibdato, finalmente aforar a 50 mL, con agua destilada. Mezclar perfectamente y medir absorbancia a 450 nm, después de 15 minutos. Calibrar a cero absorbancia con el matraz que no contiene solución patrón.

Muestra Conductividad (μS/cm)1º (a 0.5m) 178.62º (a 1m) 144.23º (a 1.2m) 161.9

Tabla 9. Curva de calibración

Preparación de la muestras. 100 mL de muestra deben ser filtrados, utilizando un sistema de filtrado al vacío. Posteriormente se debe ajustar el pH de la muestra. A 100 mL de muestra que contenga no más de 200 µg P y libre de color y turbidez adicionar 1 gota de fenolftaleína. Si la disolución tiene un color rosado, adicionar unas cuantas gotas de disolución de ácido fuerte para neutralizar. Una vez neutralizada la muestra se colocan 10 mL de la muestra en un matraz aforado de 50 mL, posteriormente se agregan 10 mL de agua destilada y 10 mL de solución de reactivo vanado-molibdato, finalmente se afora a 50 mL con agua destilada. Se mezcla perfectamente y se deja reposar 15 min, para posteriormente leer la absorbancia a 450 nm

mL de Sol Patron µg P en 50 mL de solución0 01 503 1505 2507 3509 450

10 500

0 100 200 300 400 500 6000

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

f(x) = 0.000419111111111111 x + 0.00522222222222221R² = 0.989192015261996

g de Pμ

Absorbancia

μg de P Absorbancia0 0

50 0.039150 0.070250 0.098350 0.145450 0.198

Muestra Longitud de onda (nm) Absorbancia1 450 0.0492 450 0.0563 450 0.043

CALCULOS

Obtener los coeficientes de regresión (m y b) para la curva de calibración con los datos de µg P en 50 mL de solución contra absorbancia.

MUESTRA 1:

µg de fosforo en 50 mL de muestra = (0.0004) (0.049)+0.0052 =5.2196 x10-3

Para determinar los mg/L de fosforo en la solución problema se utiliza la ecuación:mgLde P= µg de Pen50mLsolucion

volumen de lamuestraen L=5.2196×10−3

.05 L=.10439mg /L

MUESTRA 2:µg de fosforo en 50 mL de muestra = (0.0004) (0.056)+0.0052 =5.424 x10-3

mgLde P= µg de Pen50mLsolucion

volumen de lamuestraen L=5.424×10−3

.05 L=.10848mg /L

MUESTRA 3:µg de fosforo en 50 mL de muestra = (0.0004) (0.043)+0.0052 =5.2172 x10-3

mgLde P= µg de Pen50mLsolucion

volumen de lamuestraen L=5.2172×10−3

.05 L=.1043mg /L

Determinación de nitrógeno total

El nitrógeno total será determinado de manera indirecta, cuantificando el contenido de proteína (en las muestras a analizar los principales compuestos que contienen nitrógeno son las proteínas y el amoniaco). La relación existente entre el contenido de nitrógeno y el de proteínas es de 6.38 g proteína/g nitrógeno, por lo que al calcular la concentración de proteína se puede calcular la concentración de nitrógeno.

Preparación de Soluciones.

SOLUCIÓN D

Esta solución se debe preparar al momento de ser utilizada, no debe ser

almacenada por lo que se debe prepara las cantidad justa para evitar se desperdicie.

En un recipiente se añaden la solución A, la solución B y la solución C en una

proporción 100:1:1.

REACTIVO DE FOLIN-CIOCALTEAU

Esta solución también debe ser preparada al instante de utilizarse y en la cantidad justa

ya que tampoco debe ser almacenada. Esta solución se prepara diluyéndola con agua

destilada en una proporción 1:1.

MUESTRA.

1. Por triplicado se toma 3 mL de la muestra de agua previamente filtrada y se coloca en

tubos de precipitado. A cada tubo se le agregan 3 mL de solución D. Se agitan y se

dejan reposar por 10 minutos en la oscuridad. Posteriormente se adiciona a cada tubo 1

mL del reactivo Folin-Ciocalteau diluido en agua en una proporción (1:3), después de

mezclar poner los tubos en la parrilla de Calentamiento a 55 °C durante 20 min.

Posteriormente se dejan enfriar a temperatura ambiente. finalmente se lee la

absorbancia a 750 nm.

Muestra Longitud de onda (nm) Absorbancia1 750 0.0642 750 0.0563 750 0.079

Método:2. Adicionar 3 ml de Reactivo de Lowry a 3 mL de la muestra filtrada.3. Mezclar bien, preferentemente usar equipo de agitación 10 segundos, si se tiene a la

mano de no serlo así agitar bien durante 30 segundos. Después de mezclarlo dejarlo reposar 10 min a temperatura ambiente.

4. Adicionar después 1.5 mL de Reactivo Folin Fenol 0.2 N y mezclar bien inmediatamente

5. Después de mezclar poner los tubos en la parrilla de Calentamiento a 55 °C de 15 a 30 min, observar periódicamente cada 5 min hasta que la solución en los tubos pase de color verde a un azul obscuro. De no ser así dejar en la parrilla más tiempo hasta que se torne del color deseado.

6. Una vez que la muestra tome el color que deseamos dejarla enfriar 1 min en un refrigerador o bien con agua fría en un contenedor de tal modo que esta no sobrepase 2 terceras partes de la altura de nuestros tubos.

7. Una vez fríos nuestros tubos leer la absorbancia de cada uno de estos a 750 nm en un espectrofotómetro y registrar el valor leído por el equipo.

CURVA PATRÓN

Se realizan las siguientes combinaciones por duplicado.

Tabla 1. Curva patrón de proteínas

Número de tubo

mL de soluciónpatrón (75 mg de proteína/L)

mL de agua destilada

Concentración proteínas (mg/L)

0 0.0 3.0 0

1 0.3 2.7 7.5

2 0.6 2.4 15.0

3 0.9 2.1 22.5

4 1.2 1.8 30.0

5 1.5 1.5 37.5

6 1.8 1.2 45.0

7 2.1 0.9 52.5

8 2.4 0.6 60.0

9 2.7 0.3 67.5

10 3.0 0.0 75.0

Una vez preparados los tubos se realiza lo siguiente:

Se agregan a cada tubo 3 mL de solución D.

Se agitan y se dejan reposar por 10 minutos en la oscuridad.

Se adiciona a cada tubo 1 mL del reactivo Folin-Ciocalteau diluido en una

proporción (1:2), se agitan y se ponen los tubos en la parrilla de calentamiento a

55 °C durante 20 min.

Posteriormente se dejan enfriar a temperatura ambiente. Finalmente se lee la

absorbancia a 750 nm.

Concentración Absorbancia0 0

7.5 0.03515 0.058

22.5 0.11130 0.123

37.5 0.15445 0.169

52.5 0.19460 0.226

67.5 0.26775 0.322

0 10 20 30 40 50 60 70 800

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

f(x) = 0.00394424242424243 x + 0.00290909090909092R² = 0.984309817519266

Concentración (mg/L)

Absorbancia

CÁLCULOS.

Obtener los coeficientes de regresión (m y b) para la curva de calibración con los datos de mg/ de proteína/mL contra absorbancia.

Coeficientes:m=0.003 9b=0.0029

mgde proteínaL

=(absorbancia∗m )+b

mgNL

=mgde proteína6.38

Sustitución:

MUESTRA 1

mgde proteínaL

=(0.064∗0.0039 )+0.0029=0.00315mg /L

mgNL

=0.00315mg /L6.38

=4.9373×10−4mgN /L

MUESTRA 2

mgde proteínaL

=(0.056∗0.0039 )+0. 0029=0.00312mg /L

mgNL

=0.00312mg /L6.38

=4.89×10−4mgN /L

MUESTRA 3

mgde proteínaL

=(0.079∗0.0039 )+0. 0029=0.00321mg /L

mgNL

=0.00321mg /L6.38

=4.72×10−4mgN /L

TABLA DE RESULTADOS GENERALES

Muestra Profundidad (m)

Temperatura superficial ºC pH Alcalinidad Conductividad

(μS/cm)P total(mg/L)

N total(mgN/L)

1 0.5 20 9.0 37.5 178.6 0.1044 4.9373×10−4

2 1 19 8.7 25 144.2 0.1085 4.89×10−4

3 1.2 18 9.0 50 161.9 0.1043 4.72×10−4

CONCLUSIONES

Como se puede observar determinar el estado ecológico de un lago, no es una tarea sencilla, influyen muchos factores como la correcta toma de la muestras, la profundidad, la temperatura, la calibración de los instrumentos de medición. Al tomar las muestras a distintas profundidades los valores de los parámetros como la temperatura, el pH, variaron muy poco, pero en el caso de la alcalinidad y la conductividad la variación fue mayor, esto fue causa de los errores de medición.Con respecto a la concentracion de nutrientes, estos aumentan con la profundidad, pero como observamos en la tabla las concentraciones de nitrógeno y de fósforo en el lago no siguieron esta tendencia, podría ser porque la variación de profundidad fue muy poca, por lo que no hubo gran aumento de la concentración de estos nutrientes.

REFERENCIAS J. Glynn Henry, Ingeniería Ambiental, Editorial Prentice may, 1999.

Jenkins David, Química del agua, Editorial Limusa, 1993.

T. H.Y. Tebbutt, Fundamentos de control de la calidad del agua, Editorial Limusa,

NMX-AA-072-SCFI-2001. Esta norma mexicana establece el método de análisis para la determinación de dureza total en aguas naturales, residuales y residuales tratadas.

PROY-NOM-127-SSA1-1994. Proyecto de Modificación a la Norma Oficial Mexicana Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización.

NMX-AA-089/1-1986. Protección al ambiente-calidad del agua vocabulario-parte. Es técnicamente equivalente, en idioma español, a la norma internacional ISO 61 07/1-1980 Water Quality-Vocabulary Part 1. Las definiciones contenidas en este vocabulario se han formulado a fin de constituir una terminología normalizada para la caracterización de la calidad del agua. Los términos incluidos en este vocabulario pueden ser idénticos a los que están contenidos en los vocabularios publicados por organizaciones internacionales, pero las definiciones pueden diferir a causa de los objetivos diferentes para los que han sido establecidas.

Glosario

Alcalinidad: capacidad del agua para neutralizar ácidos y representa la suma de las bases que pueden ser tituladas. Dado que la alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No sólo representa el principal sistema amortiguador (tampón, buffer) del agua dulce, sino que también desempeña un rol principal en la productividad de cuerpos de agua naturales, sirviendo como una fuente de reserva de CO2 para la fotosíntesis.

Disco de secchi: es un instrumento de medición de la penetración luminosa, y por ello de la turbidez, en masas de agua como ríos, lagos y mares.

Usos consuntivos. Usos del agua fuera del cuerpo de agua o, en los cuales el agua es transportada a su lugar de uso y la totalidad o parte de ella no regresa al cuerpo de agua.

Usos no consuntivos. Usos del agua en el cuerpo de agua o, en los cuales el agua se utiliza en el mismo cuerpo de agua o con un desvío mínimo, como en el caso de las plantas hidroeléctricas.