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DIAPOSITIVAS DE CALIDAD DE AGUA
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UNIVERSIDAD DE CUENCAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS
ESCUELA DE INGENIERA AMBIENTAL
CALIDAD Y TRATAMIENTO DE AGUA
FERNANDO GARCIA AVILA, Ing. M.Sc.
e mail: fernando.garcia@ ucuenca.edu.ec
INDICACIONES GENERALES
LAS CLASES COMBINARN TEORA, RESOLUCIN DE PROBLEMAS Y PRCTICA.
EL PROFESOR ACTUAR COMO UN FACILITADOR, CON APOYO DE AYUDAS
AUDIOVISUALES, LECTURA DE REPORTES, INVESTIGACIN SOBRE TEMAS
ESPECFICOS RELACIONADOS CON LA CALIDAD, TRATAMIENTO DEL AGUA, Y
APUNTES DE CLASE.
FORMA DE EVALUACIN:
2
DESIGNACIN APORTE I APORTE II CALIFICACIN
Prcticas 5 5
Trabajo de investigacin/ Solucin de ejercicios
5 5
Pruebas escritas 15 15
TOTAL DE APORTE 25 25 50
Examen nter ciclo 20
Examen final 30
TOTAL 100
EL EXAMEN INTERCICLO, AS COMO EL EXAMEN FINAL SEEVALAN CONSIDERANDO ESTA PROPORCIN.
ADEMS, EL EXAMEN FINAL ES ACUMULATIVO. LAS CLASESPRCTICAS SE HARN EN EL LABORATORIO DE ACUERDOA LA DISPONIBILIDAD DE HORARIOS.
LAS VISITAS TCNICAS SE REALIZARAN DE ACUERDO A LADISPONIBILIDAD DE HORARIOS
3
OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL
AL TRMINO DEL CICLO LOS ESTUDIANTES ESTARN EN POSIBILIDAD DE ESTABLECER
LOS CRITERIOS PARA DETERMINAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA DIVERSOS USOS,
DISCERNIR E IDENTIFICAR LAS MEJORES SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS DE
CONTAMINACIN DEL AGUA SUSCITADOS POR EL USO Y MANEJO DE ESTE
RECURSO NATURAL, RECOMENDANDO UN TRATMIENTO ADECUADO.
OBJETIVOS ESPECFICOS
APLICAR MTODOS Y MANEJO DE INDICADORES DE CALIDAD DE AGUA QUEINCIDEN EN EL USO DEL RECURSO NATURAL.
APLICAR EL CLCULO DEL NDICE DE CALIDAD DE AGUA, Y SUS PRINCIPALESINDICADORES.
IDENTIFICAR Y EVALUAR FACTORES DE CONTAMINACIN EN UN CUERPO DEAGUA Y SU RESPECTIVA CARACTERIZACIN AMBIENTAL DE ACUERDO A LAS
NORMAS Y REGLAMENTOS VIGENTES EN LA LEGISLACIN AMBIENTAL
ECUATORIANA.
CONOCER E IDENTIFICAR ADECUADAMENTE LOS PROCESOS DEPOTABILIZACIN DE AGUA Y LOS PROCESOS DE DEPURACIN O
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES4
CONTENIDO DE LA ASIGNATURA
PARTE I
1.CONCEPTOS GENERALES. EL AGUA EN LA NATURALEZA.
2,PRINCIPALES PARAMETROS QUE DEFINEN LA CALIDAD DEL AGUA.
3.NORMATIVAS DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS. MONITOREO
4.CONTAMINACION DEL AGUA. EUTROFIZACION. AUTODEPURACION
5.NDICE DE CALIDAD DE AGUA (ICA).
PARTEII
6.TRATAMIENTO DEL AGUA POTABLE
7.TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
5
Calidad de agua
6
CAPITULO 1
7CAPITULO 1.
CONCEPTOS GENERALES
EL RECURSO AGUA El agua es un lquido incoloro, inodoro e inspido.
Frmula qumica: H2O. El 70% del cuerpo humano es agua. En el reino vegetal, el agua constituye 90-95% de la masatotal.
La mayora de las reacciones bioqumicas se llevan a cabo enmedio acuoso por ser el agua el solvente universal
ASPECTOS GENERALES
LA CALIDAD DEL AGUA ES FUNCIN TANTO DE LA FUENTE DE AGUA
PROPIAMENTE DICHA, COMO LA DE SU POTENCIAL USO.
LA CALIDAD DE UN CUERPO DE AGUA PUEDE ESTAR DEFINIDA NO SLO EN
TRMINOS DE LAS CARACTERSTICAS Y REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA HDRICO
QUE SUMINISTRA EL AGUA, SINO TAMBIN DE ACUERDO CON LOS REQUISITOS
EXIGIDOS A LOS EFLUENTES QUE SE DESCARGAN EN EL CUERPO RECEPTOR.
ESTA PREMISA SE CUMPLE EN LA MAYORA DE LAS SITUACIONES REALES EN LAS
QUE GRANDES O MEDIANAS CIUDADES UTILIZAN EL MISMO RO AGUAS ARRIBA
COMO SUMINISTRO Y ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y TAMBIN COMO
SITIO DE DESCARGA DE SUS EFLUENTES MUNICIPALES AGUAS ABAJO.
EL AGUA CONDUCIDA POR LOS ROS FINALMENTE ALCANZAR LOS OCANOS
Y POR ENDE CAUSAR UN POTENCIAL IMPACTO AMBIENTAL EN LAS ZONAS
COSTERAS Y ESTUARIOS.
8
DISTRIBUCIN PORCENTUAL DEL AGUA
CASI EL 71% DE LA SUPERFICIE DEL PLANETA TIERRA
ESTN CUBIERTAS DE AGUA.
EL AGUA DISPONIBLE EN LA TIERRA SE ENCUENTRA
PRINCIPALMENTE FORMANDO PARTE DE LOS
OCANOS. CERCA DEL 97% DEL VOLUMEN TOTAL
EST EN EL MAR.
ALREDEDOR DE 2,25% (36 MILLONES DE KM3 ) ES
AGUA CONGELADA DE LOS GLACIARES Y CAPAS DE
HIELO POLARES.
LA MAYOR PARTE DEL 0.75% (8 MILLONES DE KM3 )
RESTANTE EST COMO AGUA DULCE EN LAS AGUAS
SUPERFICIALES Y SUBTERRNEAS, Y EL 0.2 % FLOTA
EN LA ATMSFERA.
SIENDO INDISPENSABLE PARA LA VIDA, ES NECESARIO
CONOCER SUS CARACTERSTICAS, USOS, SITUACIN
AMBIENTAL ACTUAL, Y PRONSTICOS PARA
PROTEGER ESTE RECURSO.
9Calidad de agua
DISTRIBUCIN DEL AGUA SOBRE LA TIERRA
DISTRIBUCIN A ESCALA GLOBALEL AGUA SE DISTRIBUYE EN FORMA DESIGUAL ENTRE LOS DISTINTOS
COMPARTIMENTOS, Y LOS PROCESOS POR LOS QUE STOS INTERCAMBIAN ELAGUA SE DAN A RITMOS HETEROGNEOS.
EL MAYOR VOLUMEN CORRESPONDE AL OCANO, SEGUIDO DEL HIELOGLACIAR Y DESPUS POR EL AGUA SUBTERRNEA. EL AGUA DULCESUPERFICIAL REPRESENTA SLO UNA EXIGUA FRACCIN Y AN MENOR ELAGUA ATMOSFRICA (VAPOR Y NUBES).
REFERENCIA: "HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/CICLO_HIDROL%C3%B3GICO"
Depsito Volumen (en
millones de km3)
Porcentaje
Ocanos 1370 97.25
Casquetes y glaciares 29 2.05
Agua subterrnea 9.5 0.68
Lagos 0.125 0.01
Humedad del suelo 0.065 0.005
Atmsfera 0.013 0.001
Arroyo y ros 0.0017 0.0001
Biomasa 0.0006 0.00004
11Calidad de agua
TIEMPO DE RESIDENCIADepsito Tiempo medio de residencia
Glaciares 20 a 100 aos
Nieve estacional 2 a 6 meses
Humedad del suelo 1 a 2 meses
Agua subterrnea: somera 100 a 200 aos
Agua subterrnea: profunda 10.000 aos
lagos 50 a 100 aos
Ros 2 a 6 meses
EL TIEMPO DE RESIDENCIA DE UNA MOLCULA DE AGUA EN UN DEPSITO ES MAYORCUANTO MENOR ES EL RITMO CON QUE EL AGUA ABANDONA O SE INCORPORA A ESECOMPARTIMIENTO .
ES NOTABLEMENTE LARGO EN LOS CASQUETES GLACIARES, A DONDE LLEGA POR UNAPRECIPITACIN CARACTERSTICAMENTE ESCASA Y QUE ABANDONA POR LA PRDIDA DEBLOQUES (ICEBERGS) EN LOS MRGENES O POR LA FUSIN EN LA BASE DEL GLACIAR,DONDE SE FORMAN PEQUEOS ROS O ARROYOS QUE SIRVEN DE ALIVIADERO ALDERRETIMIENTO DEL HIELO EN SU DESPLAZAMIENTO DEBIDO A LA GRAVEDAD.
EL COMPARTIMIENTO DONDE LA RESIDENCIA MEDIA ES MS LARGA, APARTE DEL OCANO,ES EL DE LOS ACUFEROS PROFUNDOS, ALGUNOS DE LOS CUALES SON FSILES QUENO SE RENUEVAN DESDE TIEMPOS REMOTOS.
12
ALGUNAS CARACTERSTICAS GENERALES DEL AGUA
SE CONSIDERA QUE LAS PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS DEL AGUA SON LASRESPONSABLES DE QUE LA TIERRA SEA TAL COMO SE CONOCE Y QUE LA VIDA
MISMA ES CONSECUENCIA DE LAS PROPIEDADES TAN ESPECIALES DE LA
MOLCULA DE AGUA, YA QUE SE CONSIDERA QUE LAS PRIMERAS FORMAS
PRIMITIVAS DE VIDA COMENZARON EN UNA SOLUCIN ACUOSA.
LA MAYOR PARTE ES SALOBRE Y UNA PARTE MUY PEQUEA ES AGUA DULCE.
CONTRIBUYE A MANTENER EL CLIMA EN LA TIERRA, DISUELVE A UNA GRANCANTIDAD DE SUSTANCIAS, QUE PUEDEN LLEGAR A SER CONTAMINANTES, Y ES
ESENCIAL PARA LAS FORMAS DE VIDA CONOCIDAS EN LA TIERRA.
EL AGUA SE PRESENTA PRINCIPALMENTE COMO UN LQUIDO DE CARACTERSTICASPOCO COMUNES, ES UN RECURSO NATURAL INDISPENSABLE PARA TODOS LOS
SERES VIVOS Y EN GENERAL FORMA PARTE DE TODA LA MATERIA VIVA.
EL SER HUMANO LA UTILIZA PARA REALIZAR MUCHAS DE SUS ACTIVIDADES COMOLA AGRICULTURA, LA INDUSTRIA, EL TRANSPORTE Y OTRAS ACTIVIDADES DIARIAS.
13
EL AGUA EN LA NATURALEZA
Superficiales: ros, lagos, lagunas, presas, ocanos y mares
Subterrneas: acuferos subterrneos
CUENCAS HIDROGRFICAS: TERRITORIO EN EL QUE DISTINTOS ROS Y CURSOS DE AGUA QUE LO RIEGAN CONFLUYEN EN UN RO PRINCIPAL.
CADA UNA DE ESTAS CUENCAS EST SEPARADA DE LAS VECINAS POR LA LNEA DIVISORIA DE LAS AGUAS QUE CASI SIEMPRE COINCIDE CON LA LNEA DE LAS
CUMBRES.
EL TEMA DE MANEJO INTEGRAL DE CUENCAS HIDROGRFICAS CADA VEZ SE
HACE MS IMPORTANTE PARA GARANTIZAR UNA BUENA CALIDAD DE AGUA A
LO LARGO DEL CUERPO DE AGUA.
16
QU ES EL CICLO HIDROLGICO?EL CICLO HIDROLGICO O CICLO DEL AGUA ES EL PROCESO DE CIRCULACIN
DEL AGUA ENTRE LOS DISTINTOS COMPARTIMENTOS DE LA HIDROSFERA. SE
TRATA DE UN CICLO BIOGEOQUMICO EN EL QUE HAY UNA INTERVENCIN
MNIMA DE REACCIONES QUMICAS, Y EL AGUA SOLAMENTE SE TRASLADA DE
UNOS LUGARES A OTROS O CAMBIA DE ESTADO FSICO.
SE CONSIDERA QUE EL AGUA ES UN RECURSO RENOVABLE PORQUE SE RECICLA Y
SE RENUEVA CONTINUAMENTE MEDIANTE EL CICLO HIDROLGICO DEL AGUA.
EL SER HUMANO POCO SE PREOCUPA POR HACERLA DISPONIBLE Y
APROVECHABLE CON TRATAMIENTOS PARA ELIMINAR LOS CONTAMINANTES QUE
SE ARROJAN, Y POR EVITAR EL DESPERDICIO Y CONTAMINACIN DE ESTE VITAL
RECURSO RENOVABLE.
LA HIDROLOGA ES EL ESTUDIO DE LA CIRCULACIN DEL AGUA EN LA
NATURALEZA.
ABARCA LOS ASPECTOS FSICOS DEL LLAMADO CICLO HIDROLGICO, DESDE LA
EVAPORACIN DE LOS MARES POR EL MOVIMIENTO DE LA HUMEDAD
ATMOSFRICA.
17
Calidad de aguaJos V.Chang Gmez, Ing. M.Sc. 18
El Ciclo Hidrolgico y su vnculo ambiental
Ocano
Evaporacin Evapo-transpiracin
Escorrenta
Provisn
de agua
Descargas de aguas tratadas
Intrusin de agua salinaAcufero
InfiltracinRecarga
Evaporacin
Extraccin
Precipitacin
Hmedad del suelo
Hmedad del suelo
RECICLAJE DEL AGUA DE LA TIERRA
19
EL AGUA DE LA TIERRA EST EN CONSTANTE CIRCULACIN. SE HAESTADO RECICLANDO DURANTE 3 MIL MILLONES DE AOS.
A ESTE PROCESO SE LE CONOCE COMO EL CICLO DEL AGUA.
EL CICLO COMIENZA CUANDO EL CALOR DEL SOL EVAPORA AL AGUA DELOS OCANOS, HACIA LA ATMSFERA, PARA LUEGO FORMAR A LASNUBES.
CUANDO LAS CONDICIONES SON LAS INDICADAS, LAS NUBESDESCARGAN AGUA EN FORMA DE LLUVIA O NIEVE.
LA MAYOR PARTE DE LA LLUVIA CAE SOBRE LOS OCANOS, PERO ELRESTO CAE SOBRE TIERRA FIRME.
LOS ROS Y CORRIENTES, RECOGEN AGUA DEL SUELO, Y LO REGRESANHACIA EL OCANO; DE MANERA QUE EL PROCESO COMIENZA, DESDE ELPRINCIPIO, NUEVAMENTE.
EL CICLO DEL AGUA NUNCA ACABA, PORQUE EL AGUA SALADA DE LOSOCANOS, CONSTANTEMENTE SUMINISTRA AGUA DULCE A LOSCONTINENTES.
CMO SE REALIZA EL CICLO DEL AGUA?
EL AGUA SE ACUMULA EN LA ATMSFERA BAJO LA ACCIN DE LOSPROCESOS DE EVAPORACIN QUE TIENEN LUGAR EN LA SUPERFICIE DELMAR Y DE LOS CONTINENTES Y TAMBIN POR ACCIN DE PLANTAS YANIMALES.
AL ASCENDER, EL AIRE HMEDO SE ENFRA Y LUEGO SE CONDENSAPARCIALMENTE EN FORMA DE NUBES; EN DEFINITIVA, LA ATMSFERACONTIENE AGUA EN FORMA DE VAPOR, DE LQUIDO O DE CRISTALES DEHIELO.
DEBIDO A LA GRAVEDAD, EL AGUA VUELVE A CAER AL MAR O A LOSCONTINENTES EN FORMA DE LLUVIA, NIEVE, GRANIZO U OTRA FORMADE PRECIPITACIN.
PARTE DEL AGUA CADA VUELVE SUFRIR EL FENMENO DE LAEVAPORACIN O ES EXPULSADA DE NUEVO POR LOS ORGANISMOSVIVOS. OTRA PARTE CORRE POR LA SUPERFICIE O SE INFILTRA EN ELSUELO PARA FORMAR CURSOS DE AGUA. STOS, A SU VEZ, DEVUELVENEL AGUA AL MAR, PUNTO DE PARTIDA DE UN NUEVO CICLO. 20
EL CICLO HIDROLGICO, ES UN SISTEMA COMPLEJO DECIRCULACIN ININTERRUMPIDA QUE, CONSTITUYE UNAILUSTRACIN DE LA LEY DE CONSERVACIN DE LAMATERIA .
21
LA FUERZA DE GRAVEDAD DA LUGAR A LAPRECIPITACIN Y AL ESCURRIMIENTO. EL CICLO
HIDROLGICO ES UN AGENTE MODELADOR DE LA
CORTEZA TERRESTRE DEBIDO A LA EROSIN Y AL
TRANSPORTE Y DEPOSICIN DE SEDIMENTOS POR VA
HIDRULICA. CONDICIONA LA COBERTURA VEGETAL Y, DE
UNA FORMA MS GENERAL, LA VIDA EN LA TIERRA.
EL CICLO HIDROLGICO PUEDE SER VISTO, EN UNAESCALA PLANETARIA, COMO UN GIGANTESCO SISTEMA
DE DESTILACIN, EXTENDIDO POR TODO EL PLANETA.
22
EL CALENTAMIENTO DE LAS REGIONES TROPICALES DEBIDO A LA
RADIACIN SOLAR PROVOCA LA EVAPORACIN CONTINUA DEL
AGUA DE LOS OCANOS, LA CUAL ES TRANSPORTADA BAJO
FORMA DE VAPOR DE AGUA POR LA CIRCULACIN GENERAL DE
LA ATMSFERA, A OTRAS REGIONES.
DURANTE LA TRANSFERENCIA, PARTE DEL VAPOR DE AGUA SE
CONDENSA DEBIDO AL ENFRIAMIENTO Y FORMA NUBES QUE
ORIGINAN LA PRECIPITACIN. EL REGRESO A LAS REGIONES DE
ORIGEN RESULTA DE LA ACCIN COMBINADA DEL
ESCURRIMIENTO PROVENIENTE DE LOS ROS Y DE LAS
CORRIENTES MARINAS.
BALANCE DE MATERIA DEL CICLO HIDROLGICO DEL AGUA
23
PRINCIPALES PROCESOS DEL CICLO DEL AGUA
LOS PRINCIPALES PROCESOS DEL CICLO DEL AGUA SON:
EVAPORACIN: EL AGUA SE EVAPORA EN LA SUPERFICIE OCENICA, SOBRE EL
TERRENO Y TAMBIN POR LOS ORGANISMOS, EN EL FENMENO DE LA
TRANSPIRACIN. DADO QUE ES COMPLEJO DISTINGUIR CLARAMENTE ENTRE LA
CANTIDAD DE AGUA QUE SE EVAPORA Y LA CANTIDAD QUE ES TRANSPIRADA POR
LOS ORGANISMOS, SE SUELE UTILIZAR EL TERMINO EVAPOTRANSPIRACIN.
LOS SERES VIVOS, ESPECIALMENTE LAS PLANTAS, CONTRIBUYEN CON UN 10% AL
AGUA QUE SE INCORPORA A LA ATMSFERA.
PRECIPITACIN: LA ATMSFERA PIERDE AGUA POR CONDENSACIN (LLUVIA Y
ROCO) O SUBLIMACIN INVERSA (NIEVE Y ESCARCHA) QUE PASAN SEGN EL CASO
AL TERRENO, O A LA SUPERFICIE DEL MAR.
EN EL CASO DE LA LLUVIA, LA NIEVE Y EL GRANIZO (CUANDO LAS GOTAS DE AGUA
DE LA LLUVIA SE CONGELAN EN EL AIRE) LA GRAVEDAD DETERMINA LA CADA;
MIENTRAS QUE EN EL ROCO Y LA ESCARCHA EL CAMBIO DE ESTADO SE PRODUCE
DIRECTAMENTE SOBRE LAS SUPERFICIES QUE CUBREN.
24
PRINCIPALES PROCESOSINFILTRACIN: OCURRE CUANDO EL AGUA QUE ALCANZA EL SUELO PENETRA ATRAVS DE SUS POROS Y PASA A SER SUBTERRNEA. LA PROPORCIN DE AGUA
QUE SE INFILTRA Y LA QUE CIRCULA EN SUPERFICIE (ESCORRENTA) DEPENDE DE LA
PERMEABILIDAD DEL SUSTRATO, DE LA PENDIENTE Y DE LA COBERTURA VEGETAL.
PARTE DEL AGUA INFILTRADA VUELVE A LA ATMSFERA POR EVAPORACIN O, POR
LA TRANSPIRACIN DE LAS PLANTAS. OTRA PARTE SE INCORPORA A LOS ACUFEROS,
NIVELES QUE CONTIENEN AGUA ESTANCADA O CIRCULANTE. PARTE DEL AGUA
SUBTERRNEA ALCANZA LA SUPERFICIE ALL DONDE LOS ACUFEROS, POR LAS
CIRCUNSTANCIAS TOPOGRFICAS, INTERCEPTAN LA SUPERFICIE DEL TERRENO.
ESCORRENTA: ESTE TRMINO SE REFIERE A LOS DIVERSOS MEDIOS POR LOS QUEEL AGUA LQUIDA SE DESLIZA CUESTA ABAJO POR LA SUPERFICIE DEL TERRENO. LA
ESCORRENTA ES EL PRINCIPAL AGENTE GEOLGICO DE EROSIN Y TRANSPORTE.
CIRCULACIN SUBTERRNEA: SE PRODUCE A FAVOR DE LA GRAVEDAD, COMOLA ESCORRENTA SUPERFICIAL. SE PRESENTA EN DOS MODALIDADES: PRIMERO, LA
QUE SE DA EN LA ZONA VADOSA, ESPECIALMENTE EN ROCAS KARSTIFICADAS,
COMO SON A MENUDO LAS CALIZAS, LA CUAL ES UNA CIRCULACIN SIEMPRE
CUESTA ABAJO; EN SEGUNDO LUGAR, LA QUE OCURRE EN LOS ACUFEROS EN
FORMA DE AGUA INTERSTICIAL QUE LLENA LOS POROS DE UNA ROCA PERMEABLE,
LA CUAL PUEDE INCLUSO REMONTAR POR FENMENOS EN LOS QUE INTERVIENEN
LA PRESIN Y LA CAPILARIDAD. 25
DEFINICIONESCALIDAD DEL AGUA: ATRIBUTOS QUE PRESENTA EL AGUA, DE MANERA TAL,
QUE RENA CRITERIOS DE ACEPTABILIDAD PARA DIVERSOS USOS.
INCLUYE TODOS LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN EL USO BENEFICIOSO DEL AGUA:
FSICOS,
QUMICOS, Y
BIOLGICOS
EN TRMINOS DE ACUICULTURA, CUALQUIER CARACTERSTICA QUE AFECTE LASUPERVIVENCIA, REPRODUCCIN, CRECIMIENTO O MANEJO DE ESPECIESACUTICAS, ES UNA VARIABLE DE CALIDAD DE AGUA.
EJM: ES BENEFICIOSO EN LA DETERMINACIN DEL POTENCIAL DE UN CUERPO DE AGUA PARA EL DESARROLLO DE LA ACUICULTURA:
A) MEJORANDO LAS CONDICIONES AMBIENTALES EN LAS PISCINAS,
B) EVITANDO EL STRESS VINCULADO A ENFERMEDADES,
C) PROBLEMAS DE PARSITOS, Y
D) PRODUCIENDO ESPECIES ACUTICAS EN FORMA MS EFICIENTE.
26
CALIDAD DEL AGUA Y USO
CONSUMO DIRECTO
DOMSTICO: URBANO Y RURAL (5%)
INDUSTRIAL (20%)
PRODUCCIN AGROPECUARIA (75%)
USO INDIRECTO
GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA
ACUICULTURA
RECREACIN Y ESTTICA
NAVEGACIN
MINERA Y OTRAS ACTIVIDADES EXTRACTIVAS
PROBLEMA DE APROVISIONAMIENTO DE AGUA
FALTA DE DISTRIBUCIN HETEROGNEA DE LAS
FUENTES DE AGUA DULCE
FALTA DE DISTRIBUCIN HETEROGNEA DE LA
POBLACIN
CONTAMINACIN DE LAS FUENTES DE AGUA DULCE
AUMENTO DEL CONSUMO PER CPITA DE AGUA
29
30
PRINCIPALES USOS DEL AGUA.
Los usos que se pueden dar al agua son variados y se clasifican en:
1. Consumo humano. Uso domstico: (bebida, cocina y procesamiento de
alimentos, Limpieza personal)
2. Agricultura: Para riego de cultivos. Incluye cultivos, ganadera, avicultura
3. Industria: Para calderas, enfriamiento
4. Pecuario: Cultivo de peces, mariscos o cualquier tipo de vida acutica
5. Construccin: Para la reparacin de concreto
6. Municipales (riego de jardines, lavado de coches, fuentes de ornato, lavado
de calles e instalaciones pblicas).
7. Recreativos: En piscinas
8. Transporte de desechos.
9. Generacin de energa elctrica
AGUA CRUDA O EN ESTADO NATURAL (SIN TRATAMIENTO).
31
El trmino agua cruda se refiere al agua que se encuentra en el
ambiente (lluvia, superficial, subterrnea, ocanos, etc.), que no ha
recibido ningn tratamiento ni modificacin en su estado natural.
Entendiendo por fuente el recurso hdrico del cual una comunidad se
abastece de agua, se puede afirmar que la calidad del agua que se
encuentra en forma natural depende de la posicin geogrfica, origen
(mar, subterrnea, superficial) y hbitos de los pobladores. Las fuentes
principales de abastecimiento de agua en nuestro medio son las aguas
superficiales y las aguas subterrneas.
AGUAS RESIDUALES
Se define el agua residual como aquella que ha sido utilizada en
cualquier uso benfico. El conocimiento de la naturaleza del agua
residual es fundamental para el diseo, operacin y control de los
sistemas de aguas residuales (recoleccin y tratamiento).
Generalmente los generadores de aguas residuales se pueden agrupar
en aguas residuales domsticas, industriales y comerciales.
32
AGUA TRATADA O POTABLESe entiende por agua tratada aquella a la cual se le han variado o cambiado
sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas con el propsito de utilizarla
en algn uso benfico. La calidad del agua tratada depende del uso que se le
vaya asignar o a dar. Por ejemplo, la calidad del agua para consumo humano o
la utilizable para riego tienen una calidad diferente a la calidad del agua
requerida por un determinado sector industrial.
AGUA
GOBIERNO
NACIONAL GOBIERNOS
LOCALES
SOCIEDAD
CIVILGOBIERNOS
REGIONALES
Industrial
Minero
Agrario
Pecuario
Energtico
Poblacin
Recreativo
Pisccola
USOS DEL AGUA
34
CMO SE AFECTA LA CALIDAD DE AGUA?
CALIDAD
DE AGUA
Nutrientes
Aguas residuales
domsticas e
industriales
Desechos slidos:
domsticos,
industriales,
hospitalarios, etc.
Hidrocarburos
Metales pesados
Radioactividad
Pesticidas y
plaguicidas
Productos inorgnicos
Movilizacin
35
36
CONCEPTOS BSICOS EN EL ANLISIS DE LA
CALIDAD DEL AGUA.
Concepto de Carga y flujo de contaminantes
Es comn determinar la cantidad de un contaminante que
ingresa a un cuerpo de agua en trminos de la cantidad del
contaminante por unidad de tiempo o rea. A continuacin se
explica cada uno de estos conceptos.
Concepto de carga contaminante (W)
Como se muestra en la figura (a), los vertimientos lquidos
tpicamente se expresan en trminos de carga (W). Si se
denomina m a la masa de un contaminante y Q al caudal que
lo transporta, la carga contaminante W se determina con las
expresiones siguientes:
37
En la expresin anterior, es el volumen, m la masa y t el tiempo.
J: Flujo de contaminante (masa/ rea * t) Ac: rea superficial (m2) u: Velocidad del contaminante (m/s.)
V: Volumen del contaminante (l, m3)
C: concentracin contaminante (masa/Vol)
38
Concepto de flujo contaminante (J)
El trmino flujo de un contaminante se usa para designar la tasa (J) de movimiento de la cantidad de un contaminante que pasa un una determinada
rea. Para el caso de un conducto (tubera o canal), el flujo de una sustancia qumica que pasa a travs del rea se puede calcular con las siguientes expresiones:
Los conceptos expuestos anteriormente son aplicables cuando la carga
contaminante se descarga a travs de una tubera o un canal, es decir, el
vertimiento se hace a travs de un sistema que se puede ver fsicamente y se
realiza en un solo punto. En estos casos al vertimiento se le denomina carga
contaminante puntual. Si, por el contrario, el contaminante ingresa al recurso
hdrico a travs del subsuelo por causa de la escorrenta que produce la lluvia
se denomina carga contaminante distribuida o no puntual
39
Ejercicio. Clculo de la carga contaminante y flujo de slidos Un sedimentador secundario en una planta de tratamiento de agua residual opera con un volumen constante. El tanque tiene un dimetro de 39 m y una profundidad de 3 m. Al tanque le ingresa un caudal de 100 l/s y una concentracin de slidos suspendidos de 2.500 mg/L. Determinar la carga contaminante y el flujo de slidos en el tanque.
Solucin: 1. Carga contaminante
W = C*Q = 2.500 mg/L * 100 L/s = 21.600 kg/d
2. Flujo de slidos
40
Contaminacin por descargas puntuales
Las aguas residuales de la actividad humana son,
eventualmente, vertidas hacia un curso de agua prximo a travs
de un canal o conducto. Esto produce un impacto sobre la
calidad del agua del curso, que se ve deteriorada. La dilucin de
los contaminantes en el curso de agua y su eventual decaimiento
a travs de procesos fsicos (volatilizacin, deposito) o
reacciones qumicas, bioqumicas o biolgicas conduce,
eventualmente, a la reconstitucin de las condiciones originales
de calidad del curso de agua a una cierta distancia aguas abajo
del vertido.
La concentracin inicial Co surge de la mezcla (total) del agua
vertida y la que transporta el curso de agua. Si la primera
representa un caudal Qw con una concentracin Cw de
contaminante, mientras que el curso de agua conduce un caudal
Qr con una concentracin de base Cr, la concentracin inicial
surge del balance de masa, es decir
41
42
Para el Oxigeno Disuelto
43
44
45
CAPITULO II
46
PRINCIPALES PARAMETROS QUE DEFINEN LA CALIDAD DEL AGUA
47
Vigilancia sanitaria
..el conjunto de acciones adoptadas por la autoridadcompetente para evaluar el riesgo que representa a la salud pblica, la
calidad del agua suministrada por los sistemas de abastecimiento
pblicos y privados, as como valorar el grado de cumplimiento de la
legislacin vinculada con su calidad. Tericamente laconforman;
Importancia de la calidad de agua. Consumo humano
aproximadamente 80 % de todas las enfermedades y ms deuna tercera parte de las defunciones en los pases en desarrollo, tienen
por causa el consumo de agua contaminada y en promedio, hasta una
dcima parte del tiempo productivo de cada persona se dedica a las
enfermedades relacionadas con el agua..
48
-La correlacin de la calidad fsica, qumica y microbiolgica del
agua con las enfermedades de origen hdrico a fin de
determinar el impacto en la salud; y,
-El examen permanente y sistemtico de la informacin sobre lacalidad del agua para identificar si la fuente, el tratamiento y la
distribucin responden a los objetivos y normas establecidas.
CarcterCorrectiva: Permite identificar los brotes de enfermedadesrelacionadas con el agua para poder actuar sobre ellos,
restablecer la calidad del agua y controlar la propagacin del
mal.
Preventiva:Permite detectar oportunamente los factores de riesgo de modoque puedan tomarse acciones antes que se produzcan
anormalidades en la calidad del agua o efectos sobre la
calidad
49
PARMETROS DE CONTROL
LAS AGUAS NATURALES PRESENTAN UNAS CARACTERSTICAS QUE
HAN SIDO COMPATIBLES CON LA VIDA VEGETAL Y ANIMAL A LO
LARGO DE LOS SIGLOS. LA PROGRESIVA CONTAMINACIN HA
CAMBIADO SUSTANCIALMENTE SUS PROPIEDADES.
LAS FILTRACIONES, LOS VERTIDOS Y LA CONTAMINACIN
ATMOSFRICA HAN DADO LUGAR A QUE, A VECES, EL AGUA
NATURAL NO SEA AGUA POTABLE. ESTO HA ORIGINADO LA
NECESIDAD DE UTILIZAR PARMETROS DE CONTROL.
ESTOS PARMETROS DEPENDEN DE LA PROCEDENCIA DEL AGUA Y
DE SU USO (CONSUMO HUMANO, USO INDUSTRIAL, VERTIDOS,
ETC.) Y SE PUEDEN AGRUPAR DE LA SIGUIENTE MANERA: FSICOS,
QUMICOS, BIOLGICOS Y GASES DISUELTOS.
FSICOS
SABOR
OLOR
COLOR
TURBIDEZ
CONDUCTIVIDAD
SLIDOS TOTALES, DISUELTOS Y EN SUSPENSIN
TEMPERATURA
51
QUMICOS PH
DUREZA
ACIDEZ
ALCALINIDAD
CLORUROS
SULFATOS
NITRGENO Y COMPUESTOS DERIVADOS (AMONACO, NITRATOS, NITRITOS, ETC.)
FSFORO Y COMPUESTOS DERIVADOS (FOSFATOS)
FLUORUROS
SILICE
ACEITES Y GRASAS
AGENTES ESPUMANTES
52
QUMICOS SODIO
POTASIO
CALCIO
MAGNESIO
HIERRO
MAGANESO
ALUMINIO
ARSENICO
BARIO
COBRE
CROMO
MERCURIO
PLOMO
HIDROCARBUROS
PLAGUICIDAS
OXIGENO DISUELTO
DBO
DQO
BIOLGICOS
COLIFORMES TOTALES Y FECALES
ESTREPTOCOCOS FECALES
SALMONELLAS
ENTEROVIRUS
54
GASES DISUELTOS
OXGENO
NITRGENO
DIXIDO DE CARBONO
METANO
CIDO SULFHDRICO
PARMETROS FSICOS (I)
SABOR Y OLOR
ESTOS PARMETROS SON DETERMINACIONES ORGANOLPTICAS Y DE
DETERMINACIN SUBJETIVA, PARA DICHAS OBSERVACIONES NO EXISTEN
INSTRUMENTOS DE OBSERVACIN.
EL OLOR ES DEBIDO A CLORO, FENOLES, CIDO SULFHDRICO, ETC.
LA PERCEPCIN DEL OLOR NO CONSTITUYE UNA MEDIDA, SINO UNA APRECIACIN
Y TIENE, POR TANTO, UN CARCTER SUBJETIVO.
EL OLOR RARAMENTE ES INDICATIVO DE LA PRESENCIA DE SUSTANCIAS
PELIGROSAS EN EL AGUA, PERO S PUEDE INDICAR LA EXISTENCIA DE UNA ELEVADA
ACTIVIDAD BIOLGICA. POR ELLO, EN EL CASO DE AGUAS POTABLE, NO DEBERA
APRECIARSE OLOR ALGUNO, NO SLO EN EL MOMENTO DE TOMAR LA MUESTRA
SINO A POSTERIOR (10 DAS EN RECIPIENTE CERRADO Y A 20C).
PARMETROS FSICOS (I)
COLOR
EL COLOR ES LA CAPACIDAD DE ABSORBER CIERTAS RADIACIONES DEL ESPECTRO
VISIBLE. ES EL RESULTADO DE LA PRESENCIA DE MATERIALES DE ORIGEN VEGETAL
TALES COMO CIDOS HMICOS, TURBA, PLANCTON, Y DE CIERTOS METALES
COMO HIERRO, MANGANESO, COBRE Y CROMO, DISUELTOS O EN SUSPENSIN.
CONSTITUYE UN ASPECTO IMPORTANTE EN TRMINOS DE CONSIDERACIONES
ESTTICAS.
LOS EFECTOS DEL COLOR EN LA VIDA ACUTICA SE CENTRAN EN LA
DISMINUCIN DE LA TRANSPARENCIA, QUE PROVOCA UN EFECTO BARRERA A LA
LUZ SOLAR, TRADUCIDO EN LA REDUCCIN DE LOS PROCESOS FOTOSINTTICOS.
TURBIDEZ: ES LA CAPACIDAD QUE TIENE LA MATERIA FINAMENTE
DIVIDIDA O EN ESTADO COLOIDAL DE DISPERSAR LA LUZ. LA
TURBIDEZ ES UNA CARACTERSTICA QUE SE RELACIONA CON EL
CONTENIDO DE SLIDOS SUSPENDIDOS FINAMENTE DIVIDIDOS
QUE SE PRESENTAN EN EL AGUA. SUS UNIDADES SON NTU'S
(NEOPHELOMETRIC TURBIDITY UNITS).
CONDUCTIVIDAD: LA CONDUCTIVIDAD ES UNA MEDIDA
INDIRECTA DE LA CANTIDAD DE SLIDOS DISUELTOS QUE TIENE
UN AGUA NATURAL O RESIDUAL. LOS IONES EN SOLUCIN
TIENEN CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS; ESTA PROPIEDAD
HACE QUE LA RESISTENCIA DEL AGUA AL FLUJO DE CORRIENTE
ELCTRICA TENGA CIERTOS VALORES. SI EL AGUA TIENE UN
NUMERO GRANDE DE IONES DISUELTOS SU CONDUCTIVIDAD VA
A SER MAYOR. CUANTO MAYOR SEA LA CONDUCTIVIDAD DEL
AGUA, MAYOR ES LA CANTIDAD DE SLIDOS O SALES DISUELTAS
EN ELLA.
SLIDOS TOTALES: LOS SLIDOS TOTALES ES LA SUMA DE LOS
SLIDOS DISUELTOS Y EN SUSPENSIN QUE LA MUESTRA DE AGUA
PUEDA CONTENER.
SLIDOS DISUELTOS: LOS SLIDOS DISUELTOS LO CONSTITUYEN LAS
SALES QUE SE ENCUENTRAN PRESENTES EN EL AGUA Y QUE NO
PUEDEN SER SEPARADOS DEL LQUIDO POR ALGN MEDIO FSICO, TAL
COMO: SEDIMENTACIN, FILTRACIN, ETC. LA PRESENCIA DE ESTOS
SLIDOS NO ES DETECTABLE A SIMPLE VISTA, POR LO QUE SE PUEDE
TENER UN AGUA SUMAMENTE CRISTALINA CON UN ALTO
CONTENIDO DE SLIDOS DISUELTOS.
SLIDOS EN SUSPENSIN: LOS SLIDOS EN SUSPENSIN ES EL
MATERIAL QUE SE ENCUENTRA EN FASE SLIDA EN EL AGUA EN
FORMA DE COLOIDES O PARTCULAS SUMAMENTE FINAS, Y QUE
CAUSA EN EL AGUA LA PROPIEDAD DE TURBIDEZ. CUANTO MAYOR ES
EL CONTENIDO DE SLIDOS EN SUSPENSIN, MAYOR ES EL GRADO
DE TURBIDEZ.
SLIDOS DISUELTOS: SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN
INTEGRADOS A LA FASE ACUOSA Y SON INDISTINGUIBLES.
NO SE PUEDEN SEPARAR DE LA FASE ACUOSA POR PROCESOS
MECNICOS COMO SON LA SEDIMENTACIN, LA FILTRACIN, ETC.
CONSISTEN DE SALES INORGNICAS DISUELTAS, POR LO QUE SU
PRESENCIA EN EL AGUA ES EN FORMA DE CATIONES O DE
ANIONES.
CATIONES:
CA+2, MG+2, NA+, K+ AL+3, ZN +2, CU+2......
ANIONES:
HCO3-, CL-, NO3
-, SO4-2, F-, CO3
-2, ........
EN UNA SOLUCIN, EL PRINCIPIO DE LA ELECTRONEUTRALIDAD DE
LAS SOLUCIONES SALINAS ESTABLECE QUE EL NMERO DE
EQUIVALENTES DE CATIONES Y ANIONES DEBE SER EXACTAMENTE EL
MISMO.
SLIDOS EN SUSPENSIN: SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN
PRESENTES EN LAS AGUAS POTABLES O RESIDUALES Y QUE NO
FORMA PARTE DE LA FASE LQUIDA POR LO QUE PUEDEN
SEPARASE MECNICAMENTE.
CONSISTE DE MATERIAL ORGNICO (SLIDOS VOLTILES) Y
MATERIAL INORGNICO (SLIDOS NO VOLTILES), EN FORMA DE
PARTCULAS O EN FORMA COLOIDAL.
SLIDOS EN
SUSPENSIN
SLIDOS VOLTILES
(MATERIAL ORGNICO)
SLIDOS FIJOS O
NO VOLTILES
(MATERIAL INORGNICO)
RELACIN ENTRE SLIDOS DISUELTOS Y CONDUCTIVIDAD: LOS
SLIDOS DISUELTOS SE DETERMINAN INDIRECTAMENTE CON LA
CONDUCTIVIDAD, YA QUE CONDUCTIVIDAD ES LA CAPACIDAD DE
UNA SOLUCIN PARA CONDUCIR LA CORRIENTE ELCTRICA.
CUANTO MAYOR SEA LA CANTIDAD DE IONES (SALES DISUELTAS)
PRESENTES EN SOLUCIN MAYOR ES LA CONDUCTIVIDAD DEL
AGUA.
+ -
-
+
+
+
-
-
Slidos totales disueltos (mg/L) = 0,55 a 0,7 * conductividad (mhos/cm)
TEMPERATURALA TEMPERATURA DE LAS AGUAS RESIDUALES ES
IMPORTANTE A CAUSA DE SUS EFECTOS SOBRE LA
SOLUBILIDAD DEL OXGENO Y, EN CONSECUENCIA, SOBRE
LA VELOCIDAD EN EL METABOLISMO, DIFUSIN Y
REACCIONES QUMICAS Y BIOQUMICAS.
EL EMPLEO DE AGUA PARA REFRIGERACIN (POR EJEMPLO
EN LAS CENTRALES NUCLEARES) CONLLEVA UN EFECTO DE
CALENTAMIENTO SOBRE EL MEDIO RECEPTOR QUE SE
DENOMINA CONTAMINACIN TRMICA.
TEMPERATURAS ELEVADAS IMPLICAN LA ACELERACIN DE LA
PUTREFACCIN, CON LO QUE AUMENTA LA DBO Y
DISMINUYE EL OXGENO DISUELTO.
PARMETROS QUMICOS
PH
SE DEFINE COMO UNA MEDIDA DE LA ACIDEZ O BASICIDAD DE
UNA SOLUCIN. EL PH ES LA CONCENTRACIN DE IONES
HIDRONIO [H3O+] PRESENTES EN DETERMINADA SUSTANCIA
PH = LOG 1/[H+] = LOG [H+]
SU MEDIDA TIENE AMPLIA APLICACIN EN EL CAMPO DE LAS
AGUAS NATURALES Y RESIDUALES. ES UNA PROPIEDAD QUE
AFECTA A MUCHAS REACCIONES QUMICAS Y BIOLGICAS.
EL VALOR DEL PH COMPATIBLE CON LA VIDA PISCCOLA EST
COMPRENDIDO ENTRE 5 Y 9. PARA LA MAYORA DE LAS ESPECIES
ACUTICAS, LA ZONA DE PH FAVORABLE SE SITA ENTRE 6.0 Y 7.2.
FUERA DE ESTE RANGO NO ES POSIBLE LA VIDA COMO
CONSECUENCIA DE LA DESNATURALIZACIN DE LAS PROTENAS.
PARMETROS QUMICOS
LA ALCALINIDAD ES LA SUMA TOTAL DE LOS
COMPONENTES EN EL AGUA QUE TIENDEN A ELEVAR EL PH
(BASES FUERTES Y SALES DE BASES FUERTES Y CIDOS
DBILES).
LA ACIDEZ ES LA SUMA DE COMPONENTES QUE IMPLICAN
UN DESCENSO DE PH (DIXIDO DE CARBONO, CIDOS
MINERALES, CIDOS POCO DISOCIADOS, SALES DE
CIDOS FUERTES Y BASES DBILES).
EL PRINCIPAL SISTEMA REGULADOR DEL PH EN AGUAS
NATURALES ES EL SISTEMA CARBONATO (DIXIDO DE
CARBONO, ION BICARBONATO Y CIDO CARBNICO).
FACTORES QUE CAUSAN CAMBIOS EL PH
LA ENTRADA DE SUBSTANCIAS BSICAS O CIDAS (SINTTICAS ONATURALES)
LAS AGUAS CON CRECIMIENTO ELEVADO DE ALGAS PUEDENMOSTRAR UN CAMBIO DIURNO EN EL PH. CUANDO LAS ALGAS
CRECEN Y SE REPRODUCEN USAN CO2. ESTA REDUCCIN HACE
QUE EL PH AUMENTE. POR LO TANTO, SI LAS CONDICIONES SON
FAVORABLES PARA EL CRECIMIENTO DE ALGAS CUANDO LA LUZ
DEL SOL ENTIBIA LA TEMPERATURA, EL AGUA SER MS ALCALINA.
EL PH PUEDE VARIAR EN FUNCIN DE LA PROFUNDIDAD EN LAGOS,ESTUARIOS, AGUA DE BAHAS Y OCANOS, ETC.
DUREZA: LA DUREZA DEL AGUA SE DEBE A LA PRESENCIA DE
CATIONES COMO: CALCIO, MAGNESIO, ESTRONCIO, BARIO,
HIERRO, ALUMINIO, Y OTROS METALES QUE SE ENCUENTRAN
PRESENTES EN FORMA DE SLIDOS DISUELTOS. DE STOS, EL
CALCIO Y EL MAGNESIO SON LOS MAS ABUNDANTES, POR LO
QUE CASI SIEMPRE LA DUREZA EST DIRECTAMENTE
RELACIONADA CON LA CONCENTRACIN DE STOS DOS
ELEMENTOS.
Ca+2 + CO3-2 CaCO3
Ca+2 + 2HCO3- + Q (calor) CaCO3+ H2O + CO2
Lo mismo ocurre con otros iones como: Ba+2 y Mg+2
DUREZA TOTAL EN EL AGUA
LA DUREZA ES UNA CARACTERSTICA QUMICA DEL AGUA QUE ESTA
DETERMINADA POR EL CONTENIDO DE CARBONATOS, BICARBONATOS,
CLORUROS, SULFATOS Y OCASIONALMENTE NITRATOS DE CALCIO Y MAGNESIO
LA DUREZA ES INDESEABLE EN ALGUNOS PROCESOS, TALES COMO EL LAVADO
DOMSTICO E INDUSTRIAL, PROVOCANDO QUE SE CONSUMA MS JABN, AL
PRODUCIRSE SALES INSOLUBLES.
ES UN AGUA QUE NO PRODUCE ESPUMA, CON EL JABN. EL AGUA DURA
FORMA UN RESIDUO GRISCEO CON EL JABN, QUE A VECES ALTERA EL
COLOR DE LA ROPA SIN PODER LAVARLA CORRECTAMENTE, FORMA UNA DURA
COSTRA EN LAS OLLAS Y EN LOS GRIFOS Y, ALGUNAS VECES, TIENEN UN SABOR
DESAGRADABLE. EL AGUA DURA CONTIENE IONES QUE FORMAN PRECIPITADOS
CON EL JABN O POR EBULLICIN.
EN CALDERAS Y SISTEMAS ENFRIADOS POR AGUA, SE PRODUCEN
INCRUSTACIONES EN LAS TUBERAS Y UNA PRDIDA EN LA EFICIENCIA DE LA
TRANSFERENCIA DE CALOR. .
ADEMS LE DA UN SABOR INDESEABLE AL AGUA POTABLE.
LA MAYORA DE LOS SUMINISTROS DE AGUA POTABLE TIENEN UN PROMEDIO DE 250
mg/l DE DUREZA.
NIVELES SUPERIORES A 500 mg/l SON INDESEABLES PARA USO DOMESTICO.
LA DUREZA ES CARACTERIZADA COMNMENTE POR EL CONTENIDO DE CALCIO Y
MAGNESIO Y EXPRESADA COMO CARBONATO DE CALCIO EQUIVALENTE
INTERPRETACIN DE LA DUREZA:
DUREZA COMO CaCO3 INTERPRETACIN
0-75 AGUA SUAVE
75-150 AGUA POCO DURA (APTA PARA CONSUMO)
150-300 AGUA DURA
> 300 AGUA MUY DURA
EN AGUA POTABLE EL LMITE MXIMO PERMISIBLE ES DE 300 mg/l DE DUREZA.
EN AGUA PARA CALDERAS EL LMITE ES DE 0 mg/l DE DUREZA
EL AGUA DURA PUEDE VOLVER A SER BLANDA, CON EL AGREGADO DE CARBONATO DE
SODIO O POTASIO, PARA PRECIPITARLO COMO SALES DE CARBONATOS, O POR MEDIO
DE INTERCAMBIO INICO CON SALMUERA EN PRESENCIA DE ZEOLITA O RESINAS
SINTTICAS.
EXISTEN DOS TIPOS DE DUREZA:
DUREZA TEMPORAL: ESTA DETERMINADA POR EL CONTENIDODE CARBONATOS Y BICARBONATOS DE CALCIO Y MAGNESIO.
PUEDE SER ELIMINADA POR EBULLICIN DEL AGUA Y POSTERIOR
ELIMINACIN DE PRECIPITADOS FORMADOS POR FILTRACIN,
TAMBIN SE LE CONOCE COMO "DUREZA DE CARBONATOS".
DUREZA PERMANENTE: EST DETERMINADA POR TODAS LASSALES DE CALCIO Y MAGNESIO EXCEPTO CARBONATOS Y
BICARBONATOS. NO PUEDE SER ELIMINADA POR EBULLICIN DEL
AGUA Y TAMBIN SE LE CONOCE COMO "DUREZA DE NO
CARBONATOS".
Consecuencias de la alta dureza del agua
Calidad de agua 73
PROBLEMAS CAUSADOS POR LA DUREZA
SE NECESITA MS JABN PARA LAVAR (EL JABN NO HACE ESPUMA). ALGUNOSDETERGENTES MODERNOS SON MENOS EFICIENTES PORQUE LOS ANIONES (TAMBIN
CONOCIDOS COMO SURFACTANTES), REACCIONAN CON LOS IONES CALCIO CA2+ Y
MAGNESIO MG2+ EN LUGAR DE RETENER LAS PARTCULAS DE MUGRE EN SUSPENSIN.
EL JABN HECHO A BASE DE GRASA ANIMAL PUEDE REACCIONAR CON EL ION CALCIOCa2+ Y MAGNESIO Mg2+ FORMANDO UN PRECIPITADO QUE PUEDE IRRITAR LA PIEL Y
ARRUINAR LA ROPA.
ALGUNOS ALIMENTOS, PARTICULARMENTE LOS FRIJOLES Y LOS CHNCHAROS, CUANDOSON COCIDOS CON AGUA DURA SE ENDURECEN. LOS IONES DE CALCIO ALTERAN
ALGUNAS MOLCULAS DENTRO DE LOS FRIJOLES, POR LO QUE LA ESTRUCTURA QUE SE
FORMA NO DEJA PASAR EL AGUA Y EL FRIJOL PERMANECE DURO. UNA MANERA SIMPLE
PARA CONTRARRESTAR ESTE EFECTO ES LA ADICIN DE BICARBONATO DE SODIO
(NAHCO3)) AL AGUA DONDE SE VAN A COCER LOS FRIJOLES.
EL SARRO PUEDE TAPAR TUBERAS Y CONEXIONES. ADEMS DE HACER MENOS EFICIENTEHASTA EN UN 90% LOS ELEMENTOS DE CALEFACCIN CON UNA CAPA DE 25MM DE
CARBONATO DE CALCIO (CACO3).
Calidad de agua
74
ABLANDAMIENTO
EXISTEN TRES MANERAS BSICAS PARA ABLANDAR EL AGUA:
FORZAR LA PRECIPITACIN DE LAS SUSTANCIAS INSOLUBLES, COMO ELCARBONATO DE CALCIO CaCO3 Y EL HIDRXIDO DE MAGNESIO Mg(OH)2,
ANTES QUE ENTREN AL SISTEMA DE AGUA.
REMOVER LOS IONES DE CALCIO Ca2+ Y MAGNESIO Mg2+ DEL AGUA.
EVITAR QUE LOS IONES DE CALCIO (Ca2+) DEL CARBONATO DE CALCIOCaCO3 SE PRECIPITEN POR MEDIO DE LA FORMACIN DE COMPLEJOS.
ALCALINIDAD: LA ALCALINIDAD ES UNA PROPIEDAD QUE TIENEN
LAS AGUAS NATURALES PARA AMORTIGUAR LOS CAMBIOS
BRUSCOS DE pH POR EFECTO DE UN CIDO Y SE LE LLAMA
EFECTO BUFFER.
LA ALCALINIDAD SE DEBE A LOS BICARBONATOS, CARBONATOS E
HIDRXIDOS PRESENTES EN LAS AGUAS NATURALES Y ESTOS SE
FORMAN POR LA DISOLUCIN DEL BIXIDO DE CARBONO
ATMOSFRICO.
CO2 + H2O H2CO3cido
carbnico
H2CO3 HCO3- + H+
in
bicarbonato
HCO3- CO3
-2 + H+in
carbonato
CLORO
EL CLORO ELEMENTAL ES UN GAS AMARILLO-VERDOSO ALTAMENTE SOLUBLE
EN AGUA QUE PUEDE PRESENTARSE COMO CIDO HIPOCLOROSO (HOCL) Y
CIDO CLORHDRICO (HCL). EL CIDO HIPOCLOROSO, QUE ES UN CIDO
DBIL, SE DISOCIA PARCIALMENTE EN IONES HIDRGENO E IONES
HIPOCLORITO (OCL). LAS PROPORCIONES RELATIVAS DE CL2, HOCL Y OCL
EN EQUILIBRIO (CLORO LIBRE DISPONIBLE) SE ENCUENTRAN CONTROLADAS
POR EL PH, LA TEMPERATURA Y LA FUERZA INICA.
EL CLORO EN AGUA REACCIONA FCILMENTE CON LAS SUSTANCIAS
NITROGENADAS PARA PRODUCIR COMPUESTOS CLORADOS (CLORO
DISPONIBLE COMBINADO).
EL CLORO QUE PERMANECE EN AGUA DESPUS DE UN TRATAMIENTO SE
DENOMINA CLORO RESIDUAL. EL CONJUNTO DE CLORO LIBRE Y CLORO
COMBINADO SE NOMBRA COMO CLORO RESIDUAL TOTAL (TRC, TOTAL
RESIDUAL CHLORINE). LA MEDIDA DE TRC SE CONSIDERA SUFICIENTE PARA
DEFINIR LAS TOXICIDAD SOBRE LOS ORGANISMOS ACUTICOS DE AGUA
DULCE.
CLORUROS
EL IN CLORURO SE ENCUENTRA AMPLIAMENTE DISTRIBUIDO EN FORMA DE
CLORURO SDICO, POTSICO O CLCICO. EL GRAN INCONVENIENTE ES EL
SABOR DESAGRADABLE QUE COMUNICA AL AGUA. ES TAMBIN SUSCEPTIBLE DE
OCASIONAR CORROSIN EN LAS CANALIZACIONES Y EN LOS DEPSITOS.
LOS CLORUROS SON UNA DE LAS SALES QUE ESTN PRESENTES EN MAYORCANTIDAD EN TODAS LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y DE
DRENAJE.
EL IN CLORURO SE ENCUENTRA CON FRECUENCIA EN LAS AGUAS NATURALESY RESIDUALES, EN CONCENTRACIONES QUE VARAN DESDE UNOS POCOS PPM
HASTA VARIOS GRAMOS POR LITRO. ESTE ION INGRESA AL AGUA EN FORMA
NATURAL, MEDIANTE EL LAVADO QUE LAS AGUAS LLUVIAS REALIZAN SOBRE EL
SUELO.
EL SABOR SALADO DEL AGUA, PRODUCIDO POR LOS CLORUROS, ES VARIABLEY DEPENDIENTE DE LA COMPOSICIN QUMICA DEL AGUA, CUANDO EL
CLORURO EST EN FORMA DE CLORURO DE SODIO, EL SABOR SALADO ES
DETECTABLE A UNA CONCENTRACIN DE 250 PPM DE NaCl.
PRESENCIA, CONCENTRACIN Y EFECTO DEL CLORURO
UN ALTO CONTENIDO DE CLORUROS EN EL
AGUA PARA USO INDUSTRIAL, PUEDE
CAUSAR CORROSIN EN LAS TUBERAS
METLICAS Y EN LAS ESTRUCTURAS.
LA MXIMA CONCENTRACIN PERMISIBLE
DE CLORUROS EN EL AGUA POTABLE ES
DE 250 PPM, ESTE VALOR SE ESTABLECI
MS POR RAZONES DE SABOR, QUE POR
RAZONES SANITARIAS.
EL CLORURO MS CONOCIDO ES LA SAL
MARINA QUE EST PRESENTE EN EL AGUA
MARINA CON UNA CONCENTRACIN DEL
APROXIMADAMENTE 3 - 3,5 %. POR LO
TANTO LOS OCANOS REPRESENTAN UNA
FUENTE PRCTICAMENTE INAGOTABLE DE
CLORURO
LAS MEDICIONES DE CLORUROS EN EL AGUA
SON TILES TAMBIN, EN EL AGUA UTILIZADA
PARA EL RIEGO DE CULTIVOS, EN EL AGUA
UTILIZADA CON FINES INDUSTRIALES Y
FUNDAMENTALMENTE, COMO INDICADOR O
TRAZADOR, EN LAS EVALUACIONES DE
CONTAMINACIN DE AGUAS.
EL AGUA CONTAMINADA CON LETRINAS SER
RICA EN CLORURO; YA QUE SE ENCUENTRA
PRESENTE EN LA ORINA DEL HOMBRE
LOS MTODOS DE ANLISIS DE CLORUROS
MAS FRECUENTES SON EL MTODO DE
MEDICIN POR ELECTRODO ESPECIFICO Y EL
MTODO DE TITULACIN CON NITRATO DE
PALTA; EN ESTE ULTIMO SE BASA EN LA
TITULACIN DE UN VOLUMEN DE MUESTRA
CON UNA SOLUCIN DE NITRATO DE PLATA EN
CONCENTRACIN DE 0.05N USANDO
CROMATO DE POTASIO COMO INDICADOR.
SULFATOS
EL IN SULFATO (SO42), MUY SOLUBLE EN AGUA, ES LA FORMA OXIDADA
ESTABLE DEL AZUFRE. LOS SULFATOS DE PLOMO, BARIO Y ESTRONCIOSON INSOLUBLES.
EL SULFATO DISUELTO PUEDE:
A) SER REDUCIDO A SULFITO Y VOLATILIZADO A LA ATMSFERA COMOH2S
B) SER PRECIPITADO COMO SALES INSOLUBLES
C) SER INCORPORADO A ORGANISMOS VIVOS.
LOS SULFATOS, EN CONDICIONES ANAERBICAS, SON FUENTE DEOXGENO PARA LAS BACTERIAS, CONVIRTINDOSE EN H2S.
SE PUEDEN PRODUCIR POR OXIDACIN BACTERIANA DE LOSCOMPUESTOS AZUFRADOS REDUCIDOS.
CIANUROS
COMO CIANUROS SE INCLUYEN UNA SERIE DE DIVERSOS COMPUESTOSORGNICOS CARACTERIZADOS POR EL GRUPO CN. LOS GRMENESAEROBIOS RESPONSABLES DE LA DEPURACIN Y LOS PECES SONSENSIBLES A UN CONTENIDO DE 0.1 mg/l DE HCN.
NUTRIENTES
LOS NUTRIENTES PROMUEVEN RESPUESTAS BIOLGICAS COMO EL
FLORECIMIENTO DEL PLANCTON Y UN EXCESIVO DESARROLLO DE CIERTAS
ALGAS QUE PUEDEN IMPEDIR EL EMPLEO DEL AGUA CON ALGUNOS FINES.
LOS MS IMPORTANTES SON LOS COMPUESTOS DE NITRGENO Y
FSFORO, CONTAMINANTES COMUNES EN RESIDUOS INDUSTRIALES Y
MUNICIPALES Y EN LAS AGUAS DE LAVADO DE CAMPOS.
NITRGENO Y DERIVADOS
LAS FORMAS INORGNICAS DEL NITRGENO INCLUYEN NITRATOS (NO3)
Y NITRITOS (NO2), AMONACO (NH3) Y NITRGENO MOLECULAR (N2).
EL AMONACO ES UN GAS INCOLORO A PRESIN Y TEMPERATURA
AMBIENTE ALTAMENTE SOLUBLE EN AGUA. CUANDO SE DISUELVE EN AGUA
SE FORMAN IONES AMONIO (NH4+), ESTABLECINDOSE UN EQUILIBRIO
QUMICO ENTRE AMBAS FORMAS.
LA PRESENCIA DE NITRATOS PROVIENE DE LA DISOLUCIN DE ROCAS Y
MINERALES, DE LA DESCOMPOSICIN DE MATERIAS VEGETALES Y ANIMALES
Y DE EFLUENTES INDUSTRIALES. TAMBIN HAY CONTAMINACIN
PROVENIENTE DE SU USO COMO ABONOS Y FERTILIZANTE.
EN AGUAS RESIDUALES, SU PRESENCIA ES MNIMA DEBIDO AL
ESTADO REDUCTOR DE ESTE MEDIO. EN DEPURADORAS DE AGUAS
RESIDUALES LA PRODUCCIN DE NO3 DEBE TENERSE EN CUENTA PUES SE
CONVIERTE EN FACTOR LIMITANTE DEL CRECIMIENTO EN SISTEMAS HDRICOS
EN PRESENCIA DE FSFORO: EUTROFIZACIN.
EL NITRGENO KJELDAHL (NTK) MIDE LA CANTIDAD DE NITRGENO
AMONIACAL Y DE NITRGENO ORGNICO. INDICA EL CONTENIDO
PROTENICO DEL AGUA.
FSFORO Y DERIVADOS
EL FSFORO ELEMENTAL NO SE ENCUENTRA HABITUALMENTE EN EL MEDIO NATURAL, PERO LOS ORTOFOSFATOS, PIROFOSFATOS, METAFOSFATOS, POLIFOSFATOS Y FOSFATOS ORGNICAMENTE UNIDOS S SE DETECTAN EN AGUAS NATURALES Y RESIDUALES.SE LE CONSIDERA UN MACRONUTRIENTE ESENCIAL, SIENDO ACUMULADO POR UNA GRAN VARIEDAD DE ORGANISMOS VIVOS.
ACEITES Y GRASASEN ESTE GRUPO SE INCLUYEN LOS ACEITES Y LAS GRASAS QUE SE ENCUENTREN EN ESTADO LIBRE, YA SEAN DE ORIGEN ANIMAL, VEGETAL O MINERAL (FUNDAMENTALMENTE, LOS DERIVADOS DEL PETRLEO). LA MAYORA DE ESTOS PRODUCTOS SON INSOLUBLES EN EL AGUA, PERO PUEDEN EXISTIR EN FORMA EMULSIONADA O SAPONIFICADA.
82
HIDROCARBUROS
BAJO ESTA DENOMINACIN SE ENCUENTRAN AGRUPADOS UNASERIE DE COMPUESTOS CUYA CARACTERSTICA COMN ESPRESENTAR EN SU ESTRUCTURA TOMOS DE CARBONO Y DEHIDRGENO.
SE PUEDEN DIFERENCIAR DOS GRUPOS: LOS HIDROCARBUROSDERIVADOS DEL PETRLEO Y LOS HIDROCARBUROS AROMTICOSPOLICCLICOS (PAHS). ESTOS LTIMOS SON CANCERGENOS.
DETERGENTES
SON LAS SUSTANCIAS QUE POSEEN UNAS IMPORTANTESPROPIEDADES LIMPIADORAS.
SON PRODUCTOS COMPLEJOS CONSTITUIDOS POR UNO OVARIOS AGENTES SURFACTANTES Y COMPUESTOS MINERALESASOCIADOS A MATERIAS ORGNICAS MEJORANTES, A ENZIMAS YA SECUESTRANTES.
LOS MS CARACTERSTICOS SON LOS SURFACTANTES, PRODUCTOSQUMICOS ORGNICOS QUE REDUCEN LA TENSIN SUPERFICIALDEL AGUA.
84
METALES
SUS CARACTERSTICAS DEPENDEN, ENTRE OTROS FACTORES, DEL METAL
QUE EST INCORPORADO.
DESDE LA PERSPECTIVA DE LOS POTENCIALES EFECTOS PERJUDICIALES QUE
PUEDAN GENERAR LOS METALES MS IMPORTANTES SON ARSENICO,
MERCURIO, PLOMO Y CADMIO.
ARSNICO
PUEDE ESTAR PRESENTE EN EL AGUA EN FORMA NATURAL. ES UN ELEMENTO
MUY TXICO PARA EL HOMBRE.
SE ENCUENTRA EN FORMA TRIVALENTE O PENTAVALENTE, TANTO EN
COMPUESTOS INORGNICOS COMO ORGNICOS.
LAS CONCENTRACIONES DE LAS EN AGUAS NATURALES USUALMENTE SON
MENORES DE 10 mg/l. SIN EMBARGO, EN ZONAS MINERAS PUEDEN
ENCONTRASE CONCENTRACIONES ENTRE 0,2 Y 1 g/l.
EL ARSNICO INORGNICO ES EL RESPONSABLE DE LA MAYORA DE LOS
CASOS DE INTOXICACIN EN SERES HUMANOS. SE SOSPECHA QUE EL
ARSNICO TIENE EFECTOS CANCERGENOS.
85
EL MERCURIO PUEDE FORMAR NUMEROSAS ESPECIES, UNAS
BASTANTE SOLUBLES Y OTRAS MUY INSOLUBLES. LA
CONCENTRACIN DE MERCURIO EN MEDIOS ACUOSOS ES
RELATIVAMENTE PEQUEA PERO DE UNA ELEVADA TOXICIDAD
POTENCIAL COMO CONSECUENCIA DE LOS PROCESOS DE
BIOACUMULACIN.
PLOMO
EL PLOMO ES UN METAL PESADO EN ESENCIA TXICO; PUEDE
PROVOCAR EN EL HOMBRE INTOXICACIONES AGUDAS O CRNICAS.
ES CAUSA DE LA ENFERMEDAD DENOMINADA SATURNISMO.
ES UN ELEMENTO CON GRAN CAPACIDAD DE BIOACUMULACIN;
AFECTA PRCTICAMENTE A TODOS LOS RGANOS, TANTO DE LOS
SERES HUMANOS COMO DE LOS ANIMALES.
86
EL CADMIO SE ENCUENTRA EN LAS AGUAS COMO ION DIVALENTE, FORMANDO
COMPUESTOS ORGNICOS E INORGNICOS, PRINCIPALMENTE CLORUROS Y
CARBONATOS.
LOS CARBONATOS, SULFUROS, E HIDRXIDOS PRESENTAN UNA BAJA SOLUBILIDAD
EN AGUA.
LA SOLUBILIDAD DEL ION CADMIO DISMINUYE CON EL INCREMENTO DE PH (SE
FAVORECE LA FORMACIN DEL HIDRXIDO).
EL CADMIO PRESENTA UNA TOXICIDAD ELEVADA CON EFECTO ACUMULATIVO.
CROMO
DE LAS ESPECIES NORMALMENTE PRESENTES EN LAS AGUAS SUPERFICIALES, EL CR
(III) ES ESENCIAL PARA LOS SERES HUMANOS, PUES PROMUEVE LA ACCIN DE LA
INSULINA.
EN CAMBIO, EL CR (VI) ES CONSIDERADO TXICO POR SUS EFECTOS
FISIOLGICOS ADVERSOS.
SE HA DEMOSTRADO QUE EL CROMO (VI) ES CARCINGENO PARA LOS SERES
HUMANOS.
DEBIDO A SU GRAN SOLUBILIDAD, EL CR (VI) ES MS DIFCIL DE REMOVER QUE EL
CR (III). LA CLORACIN PUEDE CONVERTIR POR OXIDACIN EL CR (III) EN CR (VI) Y
CREAR UN PROBLEMA EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA
PESTICIDAS
SEGN SUS USOS, SE CLASIFICAN EN INSECTICIDAS, FUNGICIDAS, HERBICIDAS,
ACARICIDAS, NEMATOCIDAS, RODENTICIDAS, ETC.
TAMBIN PUEDEN CLASIFICARSE ATENDIENDO A SUS CARACTERSTICAS QUMICAS: SE
USAN SUSTANCIAS MINERALES COMO AZUFRE, SULFATO DE COBRE, ARSENIATO DE
PLOMO Y, SOBRE TODO, COMPUESTOS ORGNICOS CLORADOS COMO SON LOS
INSECTICIDAS (DDT, LINDANO, ALDRN, DIELDRN, ETC.) Y LOS HERBICIDAS DERIVADOS
DE FENOXICIDOS.
HAY TAMBIN STERES FOSFORADOS (INSECTICIDAS: PARATIN, MALATIN, ETC) Y
COMPUESTOS ORGNICOS U ORGANOMETLICOS, CUYAS MOLCULAS LLEVAN
INCORPORADAS GRUPOS FUNCIONALES MUY VARIADOS: DERIVADOS DE LA UREA, DE
LAS TRIACINAS, CARBAMATOS Y DITIOCARBAMATOS, ETC.
EN EL MEDIO ACUTICO, LA TOXICIDAD DE LOS PESTICIDAS VARA EN FUNCIN DE SU
NATURALEZA Y SEGN LAS ESPECIES Y SU ESTADO DE DESARROLLO.
PARA LOS PECES, LOS INSECTICIDAS CLORADOS SON 100 VECES MS TXICOS QUE
LOS DERIVADOS ORGANOFOSFORADOS. LOS HERBICIDAS SON MUCHO MENOS
TXICOS QUE LOS INSECTICIDAS (2000 A 3000 VECES MENOS).
LOS PESTICIDAS FOSFORADOS SON MUCHO MS TXICOS PARA EL HOMBRE Y LOS
MAMFEROS QUE LOS PESTICIDAS CLORADOS.
88
OXGENO DISUELTO
ES NECESARIO PARA LA VIDA DE LOS PECES Y OTROS ORGANISMOSACUTICOS. EL OXGENO ES MODERADAMENTE SOLUBLE EN AGUA.SU SOLUBILIDAD DEPENDE DE LA TEMPERATURA, SALINIDAD,TURBULENCIA DEL AGUA Y PRESIN ATMOSFRICA
LA SOLUBILIDAD DISMINUYE CUANDO AUMENTA LA TEMPERATURA YLA SALINIDAD Y CUANDO DISMINUYE LA PRESIN ATMOSFRICA.
LA SOLUBILIDAD DEL OXGENO ATMOSFRICO EN AGUAS DULCES, ASATURACIN Y AL NIVEL DEL MAR, OSCILA APROXIMADAMENTEENTRE 15 mg/l a 0C y 8 mg/l A 25C.
MATERIA ORGNICA
LA MATERIA ORGNICA EXISTENTE EN EL AGUA, TANTO LA DISUELTA COMO LAPARTICULADA, SE VALORA MEDIANTE EL PARMETRO CARBONO ORGNICOTOTAL (TOC, TOTAL ORGANIC CARBON).
LOS COMPUESTOS ORGNICOS EXISTENTES EN EL MEDIO ACUTICO SE PUEDENCLASIFICAR ATENDIENDO A SU BIODEGRADABILIDAD (POSIBILIDAD DE SERUTILIZADOS POR MICROORGANISMOS COMO FUENTE DE ALIMENTACIN) YPARA SU MEDIDA SE UTILIZAN LOS PARMETROS DQO Y DBO.
DEMANDA QUMICA DE OXGENO DQO
ES LA CANTIDAD DE OXGENO CONSUMIDO POR LOS CUERPOS REDUCTORESPRESENTES EN EL AGUA SIN LA INTERVENCIN DE LOS ORGANISMOS VIVOS.EFECTA LA DETERMINACIN DEL CONTENIDO TOTAL DE MATERIA ORGNICAOXIDABLE, SEA BIODEGRADABLE O NO.
DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO DBO
PERMITE DETERMINAR LA MATERIA ORGNICA BIODEGRADABLE. ES LA CANTIDADDE OXGENO NECESARIA PARA DESCOMPONER LA MATERIA ORGNICA POR LAACCIN BIOQUMICA AEROBIA.
ESTA TRANSFORMACIN BIOLGICA PRECISA UN TIEMPO SUPERIOR A LOS 20DAS, POR LO QUE SE HA ACEPTADO, COMO NORMA, REALIZAR UNAINCUBACIN DURANTE 5 DAS, A 20C, EN LA OSCURIDAD Y FUERA DELCONTACTO DEL AIRE, A UN PH DE 7-7.5 Y EN PRESENCIA DE NUTRIENTES YOLIGOELEMENTOS (ZN, K, Fe) QUE PERMITAN EL CRECIMIENTO DE LOSMICROORGANISMOS. A ESTE PARMETRO SE LE DENOMINA DBO5.
Calidad de agua 90
Calidad de agua 91
TRABAJO N1
Elaborar una tabla, tal como el ejemplo que se muestra a continuacin
PARAMETRO LIMITE EN AGUA PARA CONSUMO HUMANO
EFECTOS SOBRE LA SALUD,ALIMENTOS, INDUSTRIA, ETC
FUENTES DE CONTAMINACIN
TRATAMIENTO
PARAMETRO 1 (Hierro)
0,3 mg/l (segn USEPA, INEN 1108 2006)
Sabor metlico del agua. Tincin en la ropa Cambia el color del caf, t, bebidas Corrosin de tuberas. Esencial para el metabolismo
disolucin de rocas ferrosas Agua residuales industriales Refineras de petrleo Minera
Aireacin Floculacin Filtracin
PARAMETRO 2
PARAMETRO 3
Realizar para los 3 parmetros que se distribuye a continuacin para cada grupo.
Distribucin de trabajo.
PARAMETRO 1 PARAMETRO 2 PARAMETRO 3
Grupo 1 Arsnico Nitritos Trihalometanos
Grupo 2 Bario Nitratos Tolueno
Grupo 3 Cadmio Sulfatos Glifosato (fosfono-metilglicina)
Grupo 4 Cromo Fosfatos Carbofurano
Grupo 5 Cobre Cloruros Bifenilos policlorados
Grupo 6 Mercurio Grasas y aceites Benceno
Grupo 7 Aluminio Detergentes Giardia lamblia
Grupo 8 Plomo Cianuro Cryptosporidium
FECHA DE ENTREGA Y EXPOSICION: MARTES 24 DE MARZO 2015
92
PARMETROS RADIOLOGICOS
RADIACTIVIDADLA CONTAMINACIN RADIACTIVA SE ORIGINA POR LOS RADIOELEMENTOSNATURALES (URANIO, TORIO Y ACTINIO) Y SUS PRODUCTOS DEDESCOMPOSICIN, PROCEDENTES TANTO DE FUENTES NATURALES, COMOPOR LAS ACTIVIDADES HUMANAS: PRUEBAS DE ARMAMENTO NUCLEAR,OPERACIONES RELACIONADAS CON LA OBTENCIN DE ENERGAATMICA, EXTRACCIN DE MINERALES, GENERACIN DE ENERGA, USOSINDUSTRIALES O EN MEDICINA, ETC.
LA MAYORA DE LOS COMPUESTOS RADIOACTIVOS TIENEN MUY BAJASOLUBILIDAD EN AGUA Y SON ADSORBIDOS EN LAS SUPERFICIES DE LASPARTCULAS, POR LO QUE LOS NIVELES DE RADIACTIVIDAD EN AGUASNATURALES SON NORMALMENTE BAJOS.
LAS AGUAS SUPERFICIALES PRESENTAN UNAS CONCENTRACIONES MSBAJAS QUE LAS AGUAS SUBTERRNEAS.
TRABAJO N1
Elaborar una tabla, tal como el ejemplo que se muestra a continuacin
PARAMETRO LIMITE EN AGUA PARA CONSUMO HUMANO
EFECTOS SOBRE LA SALUD,ALIMENTOS, INDUSTRIA, ETC
FUENTES DE CONTAMINACIN
TRATAMIENTO
PARAMETRO 1 (Hierro)
0,3 mg/l (segn USEPA, INEN 1108 2006)
Sabor metlico del agua. Tincin en la ropa Cambia el color del caf, te, bebidas Corrosin de tuberas. Esencial para el metabolismo
disolucin de rocas ferrosas Agua residuales industriales Refineras de petrleo Minera
Aireacin Floculacin Filtracin
PARAMETRO 2
PARAMETRO 3
Realizar para los 3 parmetros que se distribuye a continuacin para cada grupo.
Distribucin de trabajo.
PARAMETRO 1 PARAMETRO 2 PARAMETRO 3
Grupo 1 Arsnico Nitritos Trihalometanos
Grupo 2 Bario Nitratos Tolueno
Grupo 3 Cadmio Sulfatos Glifosato (fosfono-metilglicina)
Grupo 4 Cromo Fosfatos Carbofurano
Grupo 5 Cobre Cloruros Bifenilos policlorados
Grupo 6 Mercurio Grasas y aceites Benceno
Grupo 7 Aluminio Detergentes Giardia lamblia
Grupo 8 Plomo Cianuro Cryptosporidium
PARMETROS BIOLGICOS DE CALIDAD DEL AGUA
PRESENCIA DE AGENTES PATGENOS: BACTERIAS, VIRUS, HONGOS, ALGAS: PROVOCAN COLOR, OLORES Y SABORES
INDICADORES DE RIESGO DE CONTAMINACIN
COLIFORMES TOTALES Y FECALES
ESTREPTOCOCOS FECALES
CLOSTRIDIUM SULFITOREDUCTORES
SALMONELAS, ESTAFILOCOCOS, ENTEROVIRUS
Algunos tipos de microorganismos patgenos (causantes de enfermedades)
PARAMETROS BIOLGICOS: Microorganismos presentes en el agua como bacterias, virus,
protozoos, hongos y algas
Proceden de aguas residuales domsticas (fecales) y plantas de tratamiento de aguas
residuales
Los microorganismos puedes ser:
- Descomponedores aerobios: consumen O2 y favorecen las condiciones anaerobias donde
proliferan los patgenos
- Patgenos: Causan enfermedades
En pases pobres, el consumo de agua contaminada es la causa
del 80% de las muertes, sobretodo de nios.
Para determinar la contaminacin fecal, se mide la presencia
de E. coli:
Indice de coliformes = 20-50.000 coliformes/l indica agua
limpia
Indice de coliformes >100.000 coliformes/l indica que el agua
contaminada que podra contener alguno de los microorganismos
patgenos
PELIGROS MICROBIANOS RELACIONADOS CON EL AGUA DE CONSUMO
LOS RIESGOS PARA LA SALUD RELACIONADOS CON EL AGUA DE CONSUMO MS COMUNES Y EXTENDIDOS SON LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS OCASIONADAS POR AGENTES PATGENOS COMO BACTERIAS, VIRUS Y PARSITOS (POR EJEMPLO, PROTOZOOS Y HELMINTOS)
97
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100
Vas de transmisin y ejemplos de agentes patgenos relacionados
con el agua
101
Escherichia coli.
Es el principal indicador bacteriano en el agua. Diversos estudios
han demostrado que la E. coli est presente en las heces de los
seres humanos y los animales de sangre caliente entre 10E8 y 10E9
por gramo de heces. No se multiplican en forma apreciable en el
ambiente.
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COLIFORMES TOTALES: TECNICA POR NMP
EL GRUPO COLIFORME QUEDA DEFINIDO COMO LOS BACILOS GRAMNEGATIVOS AEROBIOS O ANAEROBIOS FACULTATIVOS , NO
ESPORULADOS QUE FERMENTAN LA LACTOSA CON PRODUCCIN DE
CIDO Y GAS EN UN TIEMPO MXIMO DE 48HS A 35 05C
LOS DATOS SON REPORTADOS EN TRMINOS DE NMP DE ORGANISMOSPRESENTES. BASADOS EN FRMULAS DE PROBABILIDAD DA UNA
ESTIMACIN DE LA DENSIDAD MEDIA DE COLIFORMES PRESENTES EN LA
MUESTRA, QUE PUEDE REPRESENTARSE COMO:
NMP = u + e M + e A
DONDE u ES LA VERDADERA CC PROMEDIO DE LA MASA DE AGUA, eMERROR DE ESTIMACIN DEBIDO AL MUESTREO Y eA EL ERROR DEBIDO A LA
DETERMINACIN ANALTICA
LA PRECISIN DEPENDER DEL NMERO DE TUBOS USADOS. CUANDO SEAPLICA A CALIDAD DE AGUA DE BEBIDA SE RECOMIENDA EL USO DE
RPLICAS DE 10 TUBOS CON 10ML DE MUESTRA, 5 TUBOS CON 20ML DE
MUESTRA O BIEN, UN SLO FRASCO CON 100ML
Calidad de aguaFernando Garca, Ing. M.Sc. 110
FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AGUA: FACTORES FSICOS
FACTORES FSICOS: HAY FACTORES NO CONTROLABLES COMO PRECIPITACIN,
PESTICIDAS, VIENTOS, PERO HAY OTROS QUE SE PUEDEN CONTROLAR COMO EL SITIO,
BUEN DISEO Y CONSTRUCCIN DE LA PISCINA CON FINES ACUCOLA,
CONSIDERANDO LAS CONDICIONES CLIMATOLGICAS Y GEOLGICAS DEL SECTOR.
TIEMPO ES EL CAMBIO A CORTO PLAZO DE LAS CONDICIONES ATMOSFRICAS.
CLIMA ES CAMBIO A LARGO PLAZO DE LAS CONDICIONES ATMOSFRICAS, ES EL
PROMEDIO DE ESTAS CONDICIONES A LO LARGO DE UN PERODO DE TIEMPO
EXTENSO.
EL FENMENO DE EL NIO INFLUYE EN FACTORES COMO LA TEMPERATURA DEL AIRE,
RADIACIN SOLAR, COBERTURA DE NUBES, VELOCIDAD DEL VIENTO, PRECIPITACIN,
PRESIN ATMOSFRICA, EVAPORACIN. LA CORRIENTE FRA DE HUMBOLDT EVITA
EXCESIVA PLUVIOSIDAD Y DISMINUYE LA HUMEDAD.
RADIACIN SOLAR.- ES LA CANTIDAD DE LUZ RECIBIDA. LA ALTURA ES IMPORTANTE, AL
SUBIR DESCIENDE LA TEMPERATURA.
LOS CUERPOS DE AGUA ALMACENAN AGUA EN ESTACIONES CLIDAS PARA LIBERARLO
EN ESTACIONES FRAS. EL VIENTO MEZCLA EL AIRE-AGUA Y DA AIREACIN.
CAPITULO IIINORMATIVA DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS
NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL
EN EL ECUADOR EXISTE LA NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTES
APLICADA AL RECURSO AGUA, CONTENIDA EN EL TEXTO UNIFICADO DE LA LEGISLACIN
AMBIENTAL SECUNDARIA (TULAS, DICIEMBRE 2002)., HOY TULSMA.
LA REFERIDA NORMA TCNICA AMBIENTAL ES DICTADA BAJO EL AMPARO DE LA LEY DE
GESTIN AMBIENTAL (1999) Y DEL REGLAMENTO A LA LEY DE GESTIN AMBIENTAL PARA LA
PREVENCIN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIN AMBIENTAL Y SE SOMETE A LAS
DISPOSICIONES DE STOS, ES DE APLICACIN OBLIGATORIA Y RIGE EN TODO EL PAS.
LA PRESENTE NORMA TCNICA DETERMINA O ESTABLECE:
A) LOS PRINCIPIOS BSICOS Y ENFOQUE GENERAL PARA EL CONTROL DE LA
CONTAMINACIN DEL AGUA;
B) LAS DEFINICIONES DE TRMINOS IMPORTANTES Y COMPETENCIAS DE LOS DIFERENTES
ACTORES;
C) LOS CRITERIOS DE CALIDAD DE LAS AGUAS PARA SUS DISTINTOS USOS;
D) LOS LMITES PERMISIBLES, DISPOSICIONES Y PROHIBICIONES PARA LAS DESCARGAS EN
CUERPOS DE AGUAS O SISTEMAS DE ALCANTARILLADO;
E) PERMISOS DE DESCARGA;
F) LOS PARMETROS DE MONITOREO DE LAS DESCARGAS DE INDUSTRIAS DE IMPORTANCIA
Y SU PERIODICIDAD.
G) MTODOS Y PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR LA PRESENCIA DE CONTAMINANTES
EN EL AGUA.
OBJETO DE LA NORMA
LA NORMA TIENE COMO OBJETIVO LA PREVENCIN Y CONTROL DELA CONTAMINACIN AMBIENTAL, EN LO RELATIVO AL RECURSO
AGUA.
EL OBJETIVO PRINCIPAL DE LA PRESENTE NORMA ES PROTEGER LACALIDAD DEL RECURSO AGUA PARA SALVAGUARDAR Y PRESERVAR LA
INTEGRIDAD DE LAS PERSONAS, DE LOS ECOSISTEMAS Y SUS
INTERRELACIONES Y DEL AMBIENTE EN GENERAL.
LAS ACCIONES TENDIENTES A PRESERVAR, CONSERVAR O RECUPERARLA CALIDAD DEL RECURSO AGUA DEBERN REALIZARSE EN LOS
TRMINOS DE LA PRESENTE NORMA.
113
CRITERIOS DE CALIDAD DE AGUA
DEFINICIN DE CRITERIO DE CALIDAD DE AGUA
CORRESPONDE A UN VALOR DETERMINADO POR PERSONAS EXPERTAS EN RELACIN A LOS POSIBLES USOS QUE SE LE PUEDA DAR AL AGUA, POR LO TANTO, REFLEJAR EL CONOCIMIENTO CIENTFICO VIGENTE HASTA LA FECHA DE ELABORACIN DEL MISMO.
CRITERIOS DE CALIDAD POR USOS
a. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DESTINADAS AL CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO, PREVIO A SU POTABILIZACIN.
b. CRITERIOS DE CALIDAD PARA LA PRESERVACIN DE FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES FRAS O CLIDAS, Y EN AGUAS MARINAS Y DE ESTUARIOS.
c. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS SUBTERRNEAS.
d. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DE USO AGRCOLA O DE RIEGO.
e. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DE USO PECUARIO.
f. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS CON FINES RECREATIVOS.
g. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DE USO ESTTICO.
h. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS UTILIZADAS PARA TRANSPORTE.
i. CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DE USO INDUSTRIAL.
114
CRITERIOS GENERALES DE DESCARGA DE EFLUENTES
LA MENCIONADA NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL TAMBIN CONTIENE LA
SIGUIENTE REGULACIN:
1. NORMAS GENERALES PARA DESCARGA DE EFLUENTES, TANTO AL
SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMO A LOS CUERPOS DE AGUA.
2. LMITES PERMISIBLES, DISPOSICIONES Y PROHIBICIONES PARA DESCARGA
DE EFLUENTES AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO.
3. LMITES PERMISIBLES, DISPOSICIONES Y PROHIBICIONES PARA DESCARGA
DE EFLUENTES A UN CUERPO DE AGUA O RECEPTOR.
a) DESCARGA A UN CUERPO DE AGUA DULCE.
b) DESCARGA A UN CUERPO DE AGUA MARINA.
115
NORMAS GENERALES DE CRITERIOS DE CALIDAD PARA LOS USOS DE LAS AGUAS SUPERFICIALES, SUBTERRNEAS, MARTIMAS Y DE ESTUARIOS.
LA NORMA TENDR EN CUENTA LOS SIGUIENTES USOS DEL AGUA:
1. CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO.
2. PRESERVACIN DE FLORA Y FAUNA.
3. AGRCOLA.
4. PECUARIO.
5. RECREATIVO.
6. INDUSTRIAL.
7. TRANSPORTE.
8. ESTTICO.
EN LOS CASOS EN LOS QUE SE CONCEDAN DERECHOS DE APROVECHAMIENTO DE AGUAS
CON FINES MLTIPLES, LOS CRITERIOS DE CALIDAD PARA EL USO DE AGUAS,
CORRESPONDERN A LOS VALORES MS RESTRICTIVOS PARA CADA REFERENCIA.
REF. TULAS, 2002.
116
CRITERIOS DE CALIDAD PARA AGUAS DE CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO
SE ENTIENDE POR AGUA PARA CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO
AQUELLA QUE SE EMPLEA EN ACTIVIDADES COMO:
1. BEBIDA Y PREPARACIN DE ALIMENTOS PARA CONSUMO,
2. SATISFACCIN DE NECESIDADES DOMSTICAS, INDIVIDUALES O
COLECTIVAS, TALES COMO HIGIENE PERSONAL Y LIMPIEZA DE ELEMENTOS,
MATERIALES O UTENSILIOS,
3. FABRICACIN O PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS EN GENERAL.
ESTA NORMA SE APLICA DURANTE LA CAPTACIN DE LA MISMA Y SE
REFIERE A LAS AGUAS PARA CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO,
QUE NICAMENTE REQUIERAN DE TRATAMIENTO CONVENCIONAL,
DEBERN CUMPLIR CON LOS SIGUIENTES CRITERIOS (VER TABLA 1):
117
TABLA 1. LMITES MXIMOS PERMISIBLES PARA AGUAS DE CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO, QUE NICAMENTE REQUIEREN TRATAMIENTO CONVENCIONAL.
Parmetros
Expresado Como
Unidad Lmite Mximo
Permisible
Aceites y Grasas Sustancias solubles en
hexano
mg/l 0,3
Aluminio Al mg/l 0,2 Amoniaco N-Amoniacal mg/l 1,0 Amonio NH4 mg/l 0,05 Arsnico (total) As mg/l 0,05 Bario Ba mg/l 1,0 Cadmio Cd mg/l 0,01 Cianuro (total) CN- mg/l 0,1 Cloruro Cl mg/l 250 Cobre Cu mg/l 1,0 Coliformes Totales nmp/100 ml 3 000 Coliformes Fecales nmp/100 ml 600 Color color real unidade
s de color
100
Compuestos fenlicos Fenol mg/l 0,002 Cromo hexavalente Cr+6 mg/l 0,05 Demanda Bioqumica de Oxgeno (5 das)
DBO5 mg/l 2,0
Dureza CaCO3 mg/l 500
118
TABLA 1 CONTINA LMITES MXIMOS PERMISIBLES PARA AGUAS DE CONSUMO HUMANO Y USO
DOMSTICO, QUE NICAMENTE REQUIEREN TRATAMIENTO CONVENCIONAL.
Parmetros
Expresado Como
Unidad Lmite Mximo
Permisible
Bifenilo policlorados/PCBs
Concentracin de PCBs totales
g/l 0,0005
Fluoruro (total) F mg/l 1,5 Hierro (total) Fe mg/l 1,0 Manganeso (total) Mn mg/l 0,1 Materia flotante Ausencia Mercurio (total) Hg mg/l 0,001 Nitrato N-Nitrato mg/l 10,0 Nitrito N-Nitrito mg/l 1,0
Olor y sabor
Es permitido olor y sabor
removible por tratamiento
convencional
Oxgeno disuelto
O.D. mg/l No menor al 80% del
oxgeno de saturacin y no menor a 6mg/l
Plata (total) Ag mg/l 0,05 Plomo (total) Pb mg/l 0,05 Potencial de hidrgeno pH 6-9 Selenio (total) Se mg/l 0,01 Sodio Na mg/l 200 Slidos disueltos totales
mg/l 1 000
Sulfatos SO4= mg/l 400
Temperatura
C Condicin Natural + o 3
grados Tensoactivos Sustancias
activas al azul de metileno
mg/l 0,5
Turbiedad UTN 100 Zinc
Zn mg/l 5,0
119
TABLA 1 . CONTINA LMITES MXIMOS PERMISIBLES PARA AGUAS DE CONSUMO HUMANO Y USO DOMSTICO, QUE NICAMENTE REQUIEREN TRATAMIENTO CONVENCIONAL.
Parmetro
Expresado Como Unidad Lmite
Mximo Permisible
Xilenos (totales)
g/l 10 000
Pesticidas y herbicidas
Carbamatos totales Concentracin de carbamatos totales
mg/l 0,1
Organoclorados totales Concentracin de organoclorados totales
mg/l 0,01
Organofosforados totales
Concentracin de organofosforados totales
mg/l 0,1
Dibromocloropropano (DBCP)
Concentracin total de DBCP
g/l 0,2
Dibromoetileno (DBE) Concentracin total de DBE
g/l 0,05
Dicloropropano (1,2) Concentracin total de dicloropropano
g/l 5
Diquat g/l 70
Glifosato g/l 200
Toxafeno g/l 5
Compuestos Halogenados
Tetracloruro de carbono
g/l 3
Dicloroetano (1,2-) g/l 10
Dicloroetileno (1,1-) g/l 0,3
Dicloroetileno (1,2-cis) g/l 70
Dicloroetileno (1,2-trans)
g/l 100
Diclorometano g/l 50
Tetracloroetileno g/l 10
Tricloroetano (1,1,1-) g/l 200
Tricloroetileno g/l 30
Clorobenceno g/l 100
Diclorobenceno (1,2-) g/l 200
Diclorobenceno (1,4-) g/l 5
Hexaclorobenceno g/l 0,01
Bromoximil g/l 5
120
Calidad de aguaFernando Garca Ing. M.Sc. 121
TABLA 2: CRITERIOS DE CALIDAD DE FUENTES DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO Y
DOMSTICO Y QUE PARA SU POTABILIZACIN SOLO REQUIEREN DESINFECCIN
PARMETRO EXPRESADO COMO UNIDAD CRITERIO DE CALIDAD
Aceites y grasas mg/l 0,3
Aluminio total Al mg/l 0,1
Amonio mg/l 0,5
Arsnico As mg/l 0,01
Coliformes Fecales NMP NMP/100ml 20
Coliformes Totales NMP NMP/100ml 200
Bario Ba mg/l 0,7
Cadmio Cd mg/l 0,003
Cianuro mg/l 0,07
Cinc Zn mg/l 5,0
Cobre Cu mg/l 2
Color Color real 15
Compuestos fenlicos Fenol mg/l 0,001
Cromo mg/l 0,05
DQO mg/l
CRITERIOS DE CALIDAD DE AGUAS PARA LA PRESERVACIN DE FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES FRAS O
CLIDAS, Y EN AGUAS MARINAS Y DE ESTUARIOS
SE ENTIENDE POR USO DEL AGUA PARA PRESERVACIN DE FLORA Y FAUNA,
SU EMPLEO EN ACTIVIDADES DESTINADAS A MANTENER LA VIDA NATURAL DE
LOS ECOSISTEMAS ASOCIADOS, SIN CAUSAR ALTERACIONES EN ELLOS, O
PARA ACTIVIDADES QUE PERMITAN LA REPRODUCCIN, SUPERVIVENCIA,
CRECIMIENTO, EXTRACCIN Y APROVECHAMIENTO DE ESPECIES
BIOACUTICAS EN CUALQUIERA DE SUS FORMAS, TAL COMO EN LOS
CASOS DE PESCA Y ACUACULTURA.
LOS CRITERIOS DE CALIDAD PARA LA PRESERVACIN DE LA FLORA Y FAUNA
EN AGUAS DULCES, FRAS O CLIDAS, AGUAS MARINAS Y DE ESTUARIO, SE
PRESENTAN A CONTINUACIN (VER TABLA 3):
122
TABLA 3. CRITERIOS DE CALIDAD ADMISIBLES PARA LA PRESERVACIN DE LA FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES, FRAS O CLIDAS, Y EN AGUAS MARINAS Y
DE ESTUARIO.
Parmetros Lmite mximo permisible
Expresados como
Unidad Agua fra dulce
Agua clida dulce
Agua marina y
de estuario
Clorofenoles mg/l 0,5 0,5 0,5 Bifenilos policlorados/PCBs
Concentracin total de PCBs.
mg/l 0,001 0,001 0,001
Oxgeno Disuelto O.D. mg/l No menor al 80% y no menor a 6
mg/l
No menor al 60% y no menor a 5
mg/l
No menor al 60% y no menor a 5
mg/l
Potencial de hidrgeno
pH 6, 5-9 6, 5-9 6, 5-9, 5
Sulfuro de hidrgeno ionizado
H2S mg/l 0,0002 0,0002 0,0002
Amoniaco NH3 mg/l 0,02 0,02 0,4 Aluminio Al mg/l 0,1 0,1 1,5 Arsnico As mg/l 0,05 0,05 0,05 Bario Ba mg/l 1,0 1,0 1,0 Berilio Be mg/l 0,1 0,1 1,5 Boro B mg/l 0,75 0,75 5,0
123
TABLA 3. CONTINA CRITERIOS DE CALIDAD ADMISIBLES PARA LA PRESERVACIN DE LA FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES, FRAS O CLIDAS, Y EN AGUAS MARINAS
Y DE ESTUARIO.
Parmetros Expresados
como Unidad Lmite mximo permisible
Agua fra
dulce
Agua clida dulce
Agua marina y
de estuario
Cadmio Cd mg/l 0,001 0,001 0,005 Cianuro Libre CN- mg/l 0,01 0,01 0,01 Zinc Zn mg/l 0,18 0,18 0,17 Cloro residual Cl mg/l 0,01 0,01 0,01 Estao Sn mg/l 2,00 Cobalto Co mg/l 0,2 0,2 0,2 Plomo Pb mg/l 0,01 Cobre Cu mg/l 0,02 0,02 0,05 Cromo total Cr mg/l 0,05 0,05 0,05 Fenoles monohdricos
Expresado como fenoles
mg/l 0,001 0,001 0,001
Grasas y aceites
Sustancias solubles en
hexano
mg/l 0,3 0,3 0,3
Hierro Fe mg/l 0,3 0,3 0,3 Hidrocarburos Totales de Petrleo
TPH mg/l 0,5 0,5 0,5
Hidrocarburos aromticos policclicos (HAPs)
Concentracin total de HAPs
mg/l 0,0003 0,0003 0,0003
Manganeso Mn mg/l 0,1 0,1 0,1 Materia flotante
visible Ausencia Ausencia Ausencia
124
TABLA 3. CONTINA CRITERIOS DE CALIDAD ADMISIBLES PARA LA PRESERVACIN DE LA FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES, FRAS O CLIDAS, Y EN AGUAS MARINAS
Y DE ESTUARIO. Lmite mximo permisible
Parmetros Expresados
como Unida
d Agua fra
dulce
Agua clida dulce
Agua marina y
de estuario
Mercurio Hg mg/l 0,0002 0,0002 0,0001 Nquel Ni mg/l 0,025 0,025 0,1 Plaguicidas organoclorados totales
Concentracin de
organoclorados totales
g/l 10,0 10,0 10,0
Plaguicidas organofosforados totales
Concentracin de
organofosforados totales
g/l 10,0 10,0 10,0
Piretroides Concentracin de piretroides
totales
mg/l 0,05 0,05 0,05
Plata Ag mg/l 0,01 0,01 0,005 Selenio Se mg/l 0,01 0,01 0,01 Tensoactivos Sustancias
activas al azul de metileno
mg/l 0,5 0,5 0,5
Temperatura C Condiciones naturales
+ 3 Mxima 20
Condiciones naturales
+ 3 Mxima 32
Condiciones naturales
+ 3 Mxima 32
Coliformes Fecales
nmp/100 ml 200 200 200
125
ADEMS DE LOS PARMETROS INDICADOS DENTRO DE ESTA NORMA, SE TENDRN EN CUENTA LOS SIGUIENTES CRITERIOS:
LA TURBIEDAD DE LAS AGUAS DE ESTUARIOS DEBE SER CONSIDERADA DE
ACUERDO A LOS SIGUIENTES LMITES:
CONDICIN NATURAL (VALOR DE FONDO) MS 5%, SI LA TURBIEDAD NATURAL
VARA ENTRE 0 Y 50 UTN (UNIDAD DE TURBIDEZ NEFELOMTRICA);
CONDICIN NATURAL (VALOR DE FONDO) MS 10%, SI LA TURBIEDAD
NATURAL VARA ENTRE 50 Y 100 UTN, Y,
CONDICIN NATURAL (VALOR DE FONDO) MS 20%, SI LA TURBIEDAD
NATURAL ES MAYOR QUE 100 UTN;
AUSENCIA DE SUSTANCIAS ANTROPOGNICAS QUE PRODUZCAN CAMBIOS EN
COLOR, OLOR Y SABOR DEL AGUA EN EL CUERPO RECEPTOR, DE MODO QUE
NO PERJUDIQUEN A LA FLORA Y FAUNA ACUTICAS Y QUE TAMPOCO IMPIDAN
EL APROVECHAMIENTO PTIMO DEL CUERPO RECEPTOR.
126
127
5.2 CRITERIOS GENERALES PARA LA DESCARGA DE EFLUENTES
5.2.1 PRINCIPIOS BSICOS PARA DESCARGA DE EFLUENTES
5.2.1.1 LOS LABORATORIOS QUE REALICEN LOS ANLISIS DE MUESTRAS AGUA DE
EFLUENTES O CUERPOS RECEPTORES DEBERN ESTAR ACREDITADOS POR LA OAE.
5.2.1.2 DE ACUERDO CON SU CARACTERIZACIN TODA DESCARGA PUNTUAL AL SISTEMA
DE ALCANTARILLADO Y TODA DESCARGA PUNTUAL O NO PUNTUAL A UN CUERPO
RECEPTOR, DEBER CUMPLIR CON LAS DISPOSICIONES DE ESTA NORMA. LA AUTORIDAD
AMBIENTAL NACIONAL ESTABLECE EN LA TABLA 12 LA GUA TCNICA DE LOS PARMETROS
MNIMOS DE DESCARGA A ANALIZARSE O MONITOREARSE, QUE DEBER CUMPLIR TODO
SUJETO DE CONTROL.
5.2.3 NORMAS GENERALES PARA DESCARGA DE EFLUENTES AL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO
5.2.3.6 LAS DESCARGAS AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO PROVENIENTES DE ACTIVIDADES
SUJETAS A REGULARIZACIN, DEBERN CUMPLIR, AL MENOS, CON LOS VALORES
ESTABLECIDOS EN LA TABLA 9, EN LA CUAL LAS CONCENTRACIONES CORRESPONDEN A
VALORES MEDIOS DIARIOS.
5.2.4 NORMAS GENERALES PARA DESCARGA DE EFLUENTES A CUERPOS DE AGUA DULCE
TODA DESCARGA A UN CUERPO DE AGUA DULCE, DEBER CUMPLIR CON LOS VALORES
ESTABLECIDOS A CONTINUACIN (VER TABLA 10).
128
Normas generales para descarga de efluentes al sistema de alcantarillado
129
Normas generales para descarga de efluentes a cuerpos de agua dulce
131
INEN 1108: 2011
Esta norma se aplica al agua potable de los sistemas de abastecimiento pblicos
y privados a travs de redes de distribucin y tanqueros.
El agua potable debe cumplir con los requisitos que se establecen a continuacin:
132
INEN 1108: 2011
133
INEN 1108: 2011
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AGUA
135
La toma de muestras de agua y los aforos constituyen uno de
los aspectos fundamentales de todo anlisis de calidad del
agua. Los resultados de un programa de muestreo o
monitoreo sirven para actividades tales como:
Los muestreos son la base para el diseo y operacin delas plantas de tratamiento de agua potable y residuales.
El montaje (datos de entrada) de los modelos matemticosque simulan el comportamiento de las corrientes y sistemas
de distribucin de agua.
Sirven para elaborar diagnsticos, programas de control yevaluar las medidas de mitigacin en proyectos de
recuperacin, mantenimiento, etc. de recursos hdricos.
MONITOREO DE CALIDAD DEL AGUA
136
Los aspectos bsicos que debe cumplir un programa de
muestreo son:
Asegurar que la muestra de agua sea representativa delagua residual o la corriente que se desea monitorear.
Utilizar las tcnicas de muestreo recomendadas por laliteratura especializada en la materia.
Preservar las muestras, si es que se requiere, antes deser analizadas en el laboratorio.
Analizar correctamente los resultados obtenidos.
137
ASPECTOS GENERALES SOBRE MUESTREO
Representatividad de la muestra
Las corrientes y descargas de aguas residuales varan ensu composicin cuantitativa y cualitativa en el tiempo y
pueden no estar uniformemente mezcladas en el sitio donde
se toma la muestra.
Localizar un sitio donde se presente una mezcla completa yla muestra sea representativa
El anlisis de la variacin de la composicin de una muestrade agua es fundamental y slo el conocimiento de las
actividades cotidianas permitir dar claridad sobre el
comportamiento de la calidad del agua
138
ASPECTOS GENERALES SOBRE MUESTREO
Tcnicas de muestreo apropiadas
Una tcnica de muestreo apropiada no implica sofisticacin; en muchos
casos el empleo de equipos complejos slo mejora en un bajo
porcentaje la precisin de los resultados. El conocimiento de los
equipos de muestreo disponibles y la manipulacin de estos, la forma
de tomar las muestras, complementado con un sitio apropiado de
muestreo asegurarn el xito de un programa de muestreo
Preservacin de las muestras
Cuando transcurre mucho tiempo entre la toma de la muestra y el
anlisis en el laboratorio, pueden ocurrir reacciones qumicas, fsicas o
biolgicas que alteran los resultados o valores de ciertos parmetros,
por ejemplo, la DBO, el NMP de coliformes. Para evitar que estas
reacciones se presenten se deben preservar las muestras. Las
muestras se pueden preservar refrigerando los recipientes en neveras
porttiles o con hielo, aadiendo soluciones cidas, etc.
Para cada caso especfico se debe consultar la bibliografa existente
139
ASPECTOS GENERALES SOBRE MUESTREO
Anlisis de datos
Existen dos tipos de anlisis de datos que debe tener en
cuenta el ingeniero:
i) El chequeo de incongruencias en el reporte del laboratorio
y,
ii) Anlisis estadstico de los resultados
Para chequear que no existan incongruencias en los reportes
de laboratorio, se deben comparar los resultados desde sus
etapas preliminares. Se debe verificar que los valores
reportados correspondan a situaciones que estn de acuerdo
con la muestra analizada.
Por ejemplo, un pH bajo cuando el desecho se sabe que es
alcalino, una DBO mayor que una DQO, un OD muy por
encima del oxgeno de saturacin.
140
TIPO DE MUESTRAS
DEPENDE DEL PARMETRO A MEDIR. LA TCNICA ESPECIFICA CUAL USAR.
INSTANTNEA O SIMPLE: CUANDO LA FUENTE ES RAZONABLEMENTE
CONSTANTE EN EL ESPACIO Y EN EL TIEMPO (ALGUNOS SUMINISTROS DE AGUA,
POCAS AGUAS RESIDUALES). TAMBIN SE UTILIZAN PARA FLUJOS
DISCONTINUOS O SI EL PARMETRO CAMBIA MUCHO DURANTE EL PERODO DE
MUESTREO. PARA ANALIZAR OD, CLORO, T, PH, ACIDEZ, COLIFORMES Y GRASAS.
UNA MUESTRA INSTANTNEA REPRESENTA LAS CONDICIONES DE UNACORRIENTE O DE UN AGUA RESIDUAL EN EL MOMENTO EN QUE ESTA SE
RECOLECTA.
SE RECOMIENDA TOMAR ESTE TIPO DE MUESTRAS CUANDO:
LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES SON INTERMITENTES
LAS CARACTERSTICAS DEL AGUA SON CONSTANTES
EXISTEN VARIACIONES EXTREMAS EN LA COMPOSICIN DEL AGUA PORMUESTREAR
PARMETROS ESPECIALES
141
COMPUESTA: UNIN DE MUESTRAS SIMPLES DE IGUAL VOLUMEN
RECOLECTADAS EN EL MISMO PUNTO A DISTINTOS TIEMPOS (COMPUESTA EN
EL TIEMPO). HAY OTRAS DONDE EL VOLUMEN DE CADA MUESTRA ES
PROPORCIONAL AL FLUJO INSTANTNEO Y EL INTERVALO DE TIEMPO ES
CONSTANTE (USUAL = 1 HORA). TIEMPO TOTAL = 24 HORAS.
SE UTILIZAN PARA ENCONTRAR CONCENTRACIONES PROMEDIO.
CUANDO LA COMPOSICIN DEL AGUA POR MUESTREAR PRESENTA CIERTAVARIABILIDAD, SE ACONSEJA TOMAR MUESTRAS COMPUESTAS O ALCUOTAS
UNA MUESTRA COMPUESTA CONSTA DE MUESTRAS PEQUEAS INDIVIDUALES,QUE SE TOMAN YA SEA PROPORCIONALES AL TIEMPO O AL FLUJO, SE
MEZCLAN PARA FORMAR UNA MUESTRA TOTAL, QUE ES LA QUE SE SOMETE
AL ANLISIS EN EL LABORATORIO
SEGN EL FLUJO: TOMANDO MUESTRAS DE IGUAL VOLUMEN, PERO AINTERVALOS DE TIEMPO QUE SON INVERSAMENTE PROPORCIONALES AL
CAUDAL DE LA CORRIENTE, ES DECIR, QUE A MAYOR CAUDAL DE LA
CORRIENTE, MENORES LOS INTERVALOS DE TIEMPO DE MUESTREO Y
VICEVERSA.
SEGN EL TIEMPO: SE TOMAN LAS MUESTRAS A INTERVALOS DE TIEMPOCONSTANTES, PERO EL VOLUMEN DE LA MUESTRA ES PROPORCIONAL AL
CAUDAL DE LA CORRIENTE.
142
EN LA CARACTERIZACIN DE DESECHOS INDUSTRIALES ES COMN TOMAR MUESTRASCOMPUESTAS DURANTE 24 HORAS PARA CONOCER LA DESCARGA DIARIA; SIN
EMBARGO, DE ACUERDO CON EL HORARIO DE FUNCIONAMIENTO DE LAS
OPERACIONES QUE SE REALICEN EN LA INDUSTRIA A LA CUAL SE LE VA A HACER LA
CARACTERIZACIN DE AGUAS RESIDUALES, SE PUEDEN TOMAR MUESTRAS DE 2, 4, 8,
16, 24 HORAS, PERO DEBE TENERSE EN CUENTA QUE ALGUNAS SUSTANCIAS
BIODEGRADABLES NO SE PRESTAN PARA MUESTRAS COMPUESTAS DE LARGO TIEMPO
(MS DE 24 HORAS). ESTE TIPO DE MUESTRA SE COMPONE, TOMANDO Y
MEZCLANDO EN UN MISMO RECIPIENTE UN VOLUMEN (ALCUOTA) DE MUESTRA QUE
SE CALCULA DE LA SIGUIENTE FORMA:
DONDE:
i : VOLUMEN DE CADA ALCUOTA
: VOLUMEN TOTAL A COMPONER (GENERALMENTE 2000 ML COMO MNIMO)
Qp : CAUDAL PROMEDIO DURANTE LA JORNADA DE AFORO
Qi : CAUDAL INSTANTNEO DE CADA MUESTRA INDIVIDUAL
n : NMERO DE MUESTRAS TOMADAS.
143
LA MUESTRA COMPUESTA NO SE DEBE EMPLEAR SI EL
PARMETRO A MEDIR CAMBIA APRECIABLEMENTE CON EL
ALMACENAMIENTO.
LOS VOLMENES INDIVIDUALES SON DE UNOS 120 ML Y EL
FINAL DE 2-3 L.
INTEGRADA: UNIN DE MUESTRAS INSTANTNEAS RECOLECTADAS
SIMULTNEAMENTE EN SITIOS PRXIMOS. EJ.: EN UN RO QUE
VARA EN COMPOSICIN CON EL ANCHO Y PROFUNDIDAD, O
CUANDO SE PROPONE UN TRATAMIENTO COMBINADO PARA
VARIAS CORRIENTES INDIVIDUALES DE AGUAS RESIDUALES.
EN LOS LAGOS, LAS VARIACIONES LOCALES SON MUY
IMPORTANTES Y NO DEBEN UTILIZARSE MUESTRAS INTEGRADAS.
144
CLASES DE MUESTREO
Muestreo manualEl muestreo manual es recomendable cuando se tienen sitios de
difcil acceso.
El muestreo manual tiene como ventaja el permitir a la persona
que recolecta la muestra tomar nota de cualquier caracterstica
especial de la muestra o corregir inmediatamente fallas que se
puedan presentar.
Muestreo automtico
Cuando se toman muestras compuestas que requieren varias
horas para su formacin, o se tienen puntos de muestreo con
un acceso muy difcil, un muestreo automtico es aconsejable.
El uso de muestreadores automticos tiene como ventaja el
ahorro de mano de obra, son ms precisos, aunque requieren
de revisiones continuas para prevenir atascamientos y otras
fallas.
145
FRECUENCIA DE MUESTREO
Es evidente que la frecuencia en la realizacin de un muestreo
(diario, mensual, semestral, etc.,) es funcin del objetivo, la
precisin deseada y los costos. En adicin a estos factores, el
muestreo depende de la variabilidad (varianza) del parmetro
por muestrear.
Frecuencias sugeridas para la recoleccin de muestras compuestas.
146
MUESTREO DE AGUAS
PROFUNDIDAD: EN ROS, MUESTREAR A UNA PROFUNDIDAD
DE 0,6 H. SI ES MUY PROFUNDO, TOMAR UNA MUESTRA A 0,2
H Y OTRA A 0,8 H.
PARA AGUAS RESIDUALES, UTILIZAR UNA BOMBA MANUAL.
VOLUMEN DE LA MUESTRA: DEPENDE DEL NMERO DEPARMETROS A DETERMINAR. PARA UNO, SON SUFICIENTES
100 ml EN ANLISIS DE RUTINA, 2 L, Y PARA MUESTRAS
COMPUESTAS, 4 L.
PRESERVACIN: HAY MEDICIONES QUE DEBEN REALIZARSE ENEL SITIO: PH, TEMPERATURA, GASES DISUELTOS, CLORO
RESIDUAL, OD, O3, SULFITOS Y YODURO.
147
IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRAS
Toda muestra que se tome debe ser identificada
inmediatamente, mnimo, con los siguientes datos:
Localizacin donde se efecta el muestreo.
Sitio exacto de recoleccin de la muestra. Origen de la muestra (agua residual industrial, alcantarillado, potable, etc.).
Fecha y hora. Tipo de muestra (simple, compuesta). Datos medidos en el sitio (pH, conductividad, OD). Observaciones (apariencia, olor, color, etc.). Nombre de la persona que toma la muestra.
14
8
PRESERVACIN DE LAS MUESTRAS ANTES DEL ANLISIS
MUESTREADOR CON REFRIGERACIN
(GLOBAL WATER INSTRUMENTATION INC.)
149
PRESERVACIN DE LAS MUESTRAS(UNA TABLA COMPLETA APARECE EN EL STANDARD METHODS)
ParmetroContenedor(Plstico, PVidrio, V)
PreservacinTiempo mximo de
conservacin
Anlisis bacteriolgico:
Coliformes, Fecales y Totales P, V Enfriamiento, 4 C. 0.008% Na2S2O3
6 HorasEstreptococo Fecal P, V
Elementos y compuestos:
Acidez P, V Enfriamiento, 4 C 1 Da
Amoniaco P, VEnfriamiento, 4 C. H2SO4
a pH < 2Analizar tan prontocomo sea posible
DBO P, V Enfriamiento, 4 C 6 Horas
Carbono orgnico P, VEnfriamiento, 4 C. HCl
hasta pH < 248 Horas
Metales P, V Filtrar. 5 mL HNO3 conc/L 28 Das
DQO P, VEnfriamiento, 4 C.H2SO4 hasta pH < 2
28 Das
Cloro residual P, V Ningn Tratamiento Analizar inmediatamente
Cianuro P, VEnfriamiento, 4 C. NaOH
a pH > 121 Da
150
MUESTREO DE AGUAS
LA REFRIGERACIN A 4 C ES UNA BUENA FORMA DE
PRESERVAR LA MUESTRA HASTA EL OTRO DA.
CUANTO MENOR EL TIEMPO ENTRE LA RECOLECCIN Y EL
ANLISIS, MAYOR LA CONFIABILIDAD EN LOS
RESULTADOS.
IDENTIFICAR CLARAMENTE CADA MUESTRA: PERSONA QUE
REALIZA EL MUESTREO, FECHA, HORA, LUGAR EXACTO,
TEMPERATURA DEL AGUA, FLUJO, ETC. UBICAR LOS
PUNTOS DE MUESTREO UTILIZANDO MAPAS, POSTES,
BOYAS O SEALES.
EQUIPOS DE MUESTREO - AGUAS
Bailer para el muestreo de aguas subterrneas en piezmetros
EQUIPOS DE MUESTREO - AGUAS
Botella hidrogrfica
Ruttner para el muestreo
de aguas profundas
Fuente: Andreu Moliner y Camacho Gonzlez (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.
EQUIPOS DE MUESTREO - AGUAS
Sistema de filtrado in situ
Fuente: Andreu Moliner y Camacho Gonzlez (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.
EQUIPOS DE MUESTREO - AGUAS
Conservacin de
muestras
Fuente: Andreu Moliner y Camacho Gonzlez (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.
EQUIPOS DE MUESTREO - SEDIMENTOS
Muestreador de
sedimentos
Perfiles verticales
EQUIPOS DE MUESTREO - SEDIMENTOS
Muestreador tipo
dragaFuente: Andreu Moliner y Camacho Gonzlez (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.
EQUIPOS DE MUESTREO - BIOTA
Manga para plancton
Fuente: Andreu Moliner y Camacho Gonzlez (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.
Para lagos, embalses y cinagas
(Cuerpos de agua lnticos y
semilnticos)
Para cada cuerpo de agua lntico
se determina una estacin de
muestreo ubicada en la zona
limntica, tambin se efecta un
anlisis del los ros, los caos
menores que lo alimentan.
En cada estacin se toman
muestras o varias profundidades
que corresponden a la superficie,
medida del disco Secchi (DS)
MUESTREOS DE AGUAS
BOTELLA VAN DORM
MUESTREOS DE AGUAS EN EMBALSES
Botellas de muestreos
BOTELLA
KEMERER
BOTELLA
RUTTNER
EVALUACION LIMNOLOGICA
La evaluacin limnolgica de un cuerpo de agua sea lntico
ltico comprende los anlisis de parmetros Fsicos, FsicoQumicos, Qumicos y Biolgicos.
PARMETROS FISICOS
Dentro de los parmetros Fsicos se tienen:
- Morfometra de los ambientes lnticos: Longitudes (Largo y
ancho), Profundidades (mxima y media), Volumen y Area, y
Tiempo de residencia del agua.
- Morfometra de los ambientes lticos:
Velocidad de Corriente (m/s), Caudal Aforo (m3/s), Profundidad
(m), Longitud (desde el nacimiento hasta su desembocadura)
(km), Ancho (corte transversal en diferentes sectores) (m), rea
(vara con la creciente) (km2) y Volumen (m3)
MUESTREOS DE AGUAS EN EMBALSES
PARMETROS FISICOS DEL AGUA
- Temperatura del agua (C)
- Transparencia Visibilidad (cm) (disco Secchi)
- Color verdadero
- Color Aparente (Disco de Platinum Cobalto) (Unidades)-Velocidad de sedimentacin (Cuanto de materia orgnica e
inorgnica arrastra) (en ml g segn el mtodo)
MUESTREOS DE AGUAS EN EMBALSES
Discco Secchi
Permite calcular el lmite de la zona fticaSe hace lectura unas 2 veces en dondese hace impercetible el disco dentro del
agua.
A partir de este valor se pueden conocer o
![Victor Hugo (M[1].C.T.)](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/58ed49bc1a28ab40018b4655/victor-hugo-m1ct.jpg)
