Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

33
UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL CONTAMINACIÓN AMBIENTAL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN N° 1 Tema CALIDAD DE AGUA DEL RIO PUYO Docente: RAUL VALVERDE Nombres: Porras Liseth Guevara Danny Curso: 5° Ambiental “A” Fecha: 28-09-2015 1 PORRAS & GUEVARA

description

tecnicas

Transcript of Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

Page 1: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICAESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN N° 1

Tema

CALIDAD DE AGUA DEL RIO PUYO

Docente: RAUL VALVERDE

Nombres:

Porras Liseth

Guevara Danny

Curso: 5° Ambiental “A”

Fecha: 28-09-2015

PUYO – ECUADOR

2015

1PORRAS & GUEVARA

Page 2: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

ContenidoINTRODUCCIÓN............................................................................................................................4

I. TEMA........................................................................................................................................5

II. OBJETIVOS..............................................................................................................................5

OBJETIVO GENERAL........................................................................................................................5

OBJETIVOS ESPECIFICOS.................................................................................................................5

III. HIPÓTESIS..........................................................................................................................5

IV. MARCO TEÓRICO.............................................................................................................6

PARÁMETROS FÍSICOS....................................................................................................................6

Microorganismos......................................................................................................................6

Solidos disueltos........................................................................................................................6

La conductividad......................................................................................................................6

Turbidez....................................................................................................................................7

Temperatura.............................................................................................................................7

ORGANOLÉPTICOS..........................................................................................................................7

Color..........................................................................................................................................7

Olor...........................................................................................................................................7

PARAMETROS QUIMICOS...............................................................................................................8

DBO5.........................................................................................................................................8

Coliformes fecales.....................................................................................................................8

Coliformes totales.....................................................................................................................8

Ph...............................................................................................................................................8

Oxígeno disuelto.......................................................................................................................9

Nitratos y Nitritos.....................................................................................................................9

Fosfato.......................................................................................................................................9

Sulfato.....................................................................................................................................10

Grasas y aceites......................................................................................................................11

PARAMETROS BIOLÓGICOS..........................................................................................................11

Protozoos.................................................................................................................................12

Coliformes fecales...................................................................................................................12

Cianobacterias y diatomeas...................................................................................................12

V. MATERIALES Y METODOS........................................................................................................14

2PORRAS & GUEVARA

Page 3: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

PARAMETROS FISICOS..................................................................................................................14

TURBIDEZ.............................................................................................................................14

CONDUCTIVIDAD...............................................................................................................14

SOLIDOS TOTALES............................................................................................................15

PARAMETROS ORGANOLEPTICOS................................................................................................16

COLOR...................................................................................................................................16

OLOR......................................................................................................................................16

Ph.............................................................................................................................................16

PARAMETROS BIOLÓGICOS..........................................................................................................17

VI. DISEÑO DEL MUESTREO..............................................................................................18

VII. RESULTADOS........................................................................................................................20

VIII. CONCLUSIONES..........................................................................................................21

BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................22

3PORRAS & GUEVARA

Page 4: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

INTRODUCCIÓNEl deterioro de la calidad del agua se ha convertido en motivo de preocupación a nivel mundial con el crecimiento de la población humana, la expansión de la actividad industrial y agrícola y la amenaza del cambio climático como causa de importantes alteraciones en el ciclo hidrológico.

A nivel global, el principal problema relacionado con la calidad del agua lo constituye la eutrofización, que es el resultado de un aumento de los niveles de nutrientes (generalmente fósforo y nitrógeno) y afecta sustancialmente a los usos del agua. Las mayores fuentes de nutrientes provienen de la escorrentía agrícola y de las aguas residuales domésticas (también fuente de contaminación microbiana), de efluentes industriales y emisiones a la atmósfera procedentes de la combustión de combustibles fósiles y de los incendios forestales. Los lagos y los pantanos son especialmente susceptibles a los impactos negativos de la eutrofización debido a su complejo dinamismo, con un periodo de residencia del agua relativamente largo, y al hecho de que concentran los contaminantes procedentes de las cuencas de drenaje. Las concentraciones de nitrógeno superiores a 5 miligramos por litro de agua a menudo indican una contaminación procedente de residuos humanos o animales o provenientes de la escorrentía de fertilizantes de las zonas agrícolas.

Cabe apuntar que es cada vez mayor la preocupación acerca del impacto en los ecosistemas acuáticos de los productos cosméticos y farmacéuticos como las píldoras anticonceptivas, analgésicos y antibióticos. Poco se sabe de sus efectos a largo plazo sobre los humanos y los ecosistemas, aunque se cree que algunos pueden suplantar las hormonas naturales en los humanos y otras especies.

La baja calidad del agua afecta directamente sobre la cantidad de agua de diversas maneras. El agua contaminada que no puede utilizarse para consumo, para baño, para la industria o la agricultura reduce de forma efectiva la cantidad de agua disponible en una determinada zona.

4PORRAS & GUEVARA

Page 5: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

I. TEMA

CALIDAD DEL AGUA DEL RIO PUYO

II. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

DETERMINAR LA CALIDAD DE AGUA DEL RÍO PUYO

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los parámetros físicos en el agua del Río Puyo.

Determinar los parámetros químicos en el agua del Río Puyo.

Determinar los parámetros biológicos en el agua del Río Puyo.

III. HIPÓTESISLa calidad de agua del río Puyo si cumple con los límites máximos permisibles en los parámetros FÍSICOS, QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS.

5PORRAS & GUEVARA

Page 6: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

IV. MARCO TEÓRICOCalidad del agua se refiere a las características químicas, físicas, biológicas y radiológicas del agua. Es una medida de la condición del agua en relación con los requisitos de una o más especies bióticas o a cualquier necesidad humana o propósito. Se utiliza con mayor frecuencia por referencia a un conjunto de normas contra los cuales puede evaluarse el cumplimiento. Los estándares más comunes utilizados para evaluar la calidad del agua se relacionan con la salud de los ecosistemas, seguridad de contacto humano y agua potable. La calidad del agua se puede determinar mediante la medición de parámetros físicos químicos y biológicos estandarizados.

PARÁMETROS FÍSICOS

Los parámetros físicos pueden considerarse como testigos de la variación de la calidad del agua, ya que estos parámetros están relacionados a características que definen la calidad del agua. La conductividad y la turbidez destacan la presencia de sólidos disueltos y de sólidos en suspensión respectivamente, a medida que estos aumentan, la calidad del agua disminuye. Aunque no pueden ser prueba de la contaminación del agua ya que estos datos no nos indican si las sustancias que se encuentran en ella son contaminantes o no.

Microorganismos Donde exista alimento adecuado, nutrientes, humedad suficiente y temperatura idónea, los microorganismos pueden prosperar, por esto las aguas residuales proporcionan un ambiente ideal para la proliferación de los mismos, sobre todo bacterias y protozoarios. Por otro lado, éstas aguas pueden contener también patógenos (organismos causantes de enfermedades), provenientes de los excrementos de las personas con enfermedades infecciosas susceptibles de transmitirse en las aguas contaminadas (Henry & Heinke, 1996).

Solidos disueltos Son importantes ya que pueden ocasionar situaciones desagradables como depósitos de lodos, olores, demanda de oxígeno (pueden generar condiciones anaerobias) y problemas de estética (Corbitt, 1999). Un metro cúbico de agua residual pesa aproximadamente 1.000.000 g y contiene alrededor de 500 g de sólidos; la mitad están disueltos y los restantes están insolubles; de los cuales 125g permanecen en suspensión durante largos periodos de tiempo y el resto se sedimentan (Mackenzie y Masten, 2004).

La conductividadLa conductividad está estrictamente relacionada con las sales disueltas en el agua. A medida que la cantidad de sólidos disueltos aumenta, la conductividad del fluido aumenta de manera directamente proporcional. Los compuestos que afectan la conductividad son aquellos que pueden ionizarse al entrar en contacto con el agua, mientras que los que no se ionizan no afectan la conductividad. La erosión y la temperatura son factores naturales que afectan directamente a la conductividad del agua. También existen algunos factores antrópicos: la tala de bosques, que, al no retener el agua, la erosión se produce más rápido; todos los vertidos industriales, de desechos y la misma basura que puede arrastrar el agua de las ciudades (si hay presencia de sustancias ionizables); fertilizantes utilizados en los

6PORRAS & GUEVARA

Page 7: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

sectores agrícolas, cuyos compuestos pueden formar sales y pueden ser arrastrados hacia un curso de agua que puede ser tanto subterránea como superficial.

TurbidezLa turbidez es una medida del grado en el cual disminuye la transparencia de un líquido debida a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez. La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua. La turbidez se puede ver afectada por factores naturales y antrópicos.

TemperaturaLa temperatura se ve influida en gran medida por la cantidad de energía solar que es absorbida tanto por el agua como por el suelo y el aire que la rodea. Mayor calor solar da como resultado aguas con temperaturas más elevadas, por lo tanto, cualquier factor que influya sobre la penetración de los rayos solares (Ej. Materia en suspensión) afectará el calentamiento del agua, lo cual causará diferencias térmicas, la distribución de los organismos en la columna de agua y la productividad.La temperatura del agua es un factor que afecta tanto a los organismos presentes como a sus propiedades físico químicas. Algunas de las propiedades que se ven afectadas por los cambios de temperatura del agua son: la densidad, la viscosidad, la solubilidad de distintos compuestos y la capacidad del agua para retener gases en solución. También afecta a los organismos que habitan el agua y a las reacciones químicas que se dan en ella.

ORGANOLÉPTICOS

ColorEl color es la capacidad del agua para absorber ciertas radiaciones del espectro visible. El color natural en el agua existe debido al efecto de partículas coloidales cargadas negativamente. El color del agua está asociado a sustancias en suspensión y a sustancias disueltas. Por ejemplo, materia en descomposición, limo, distintos tipos de desechos, minerales disueltos, etc. Algunos colores característicos del agua son:

OlorMuchas veces el olor del agua depende del tipo de actividad para la cual se ha usado o incluso el tipo de actividad que se desarrolle en zonas cercanas. Así, por ejemplo, las aguas residuales de industrias vinícolas, cerveceras o lecheras o empresas relacionadas con la explotación de petróleo tienen olores distintivos, generalmente fáciles de identificar. La presencia de olores extraños o muy intensos debe ser tomada como indicador de que esa agua puede no ser apta para el consumo.

7PORRAS & GUEVARA

Page 8: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

Algunos olores característicos son:

PARAMETROS QUIMICOS

DBO5Expresa la cantidad de oxígeno necesario para la oxidación bioquímica, de los compuestos orgánicos degradables existentes en el líquido residual. Fijando ciertas condiciones de tiempo y temperatura, por ej. en 5 días y a 20 º C. Cantidad de oxígeno consumida durante un tiempo determinado, a una temperatura dada, para descomponer por oxidación las materias orgánicas. Es una característica cuantificable del grado de contaminación del agua a partir de su contenido de sustancias biodegradables.

Coliformes fecalesLos coliformes fecales son microorganismos con una estructura parecida a la de una bacteria común que se llama Escherichia coli y se transmiten por medio de los excrementos. La Escherichia es una bacteria que se encuentra normalmente en el intestino del hombre y en el de otros animales. Hay diversos tipos de Escherichia; algunos no causan daño en condiciones normales y otros pueden incluso ocasionar la muerte.

La prueba de coliformes fecales también se utiliza para determinar la calidad bacteriológica de los efluentes de los sistemas de tratamiento de aguas servidas.

Coliformes totalesLos coliformes totales son las Enterobacteriaceae lactosa-positivas y constituyen un grupo de bacterias que se definen más por las pruebas usadas para su aislamiento que por criterios taxonómicos. Pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y se caracterizan por su capacidad para fermentar la lactosa con producción de ácido y gas, más o menos rápidamente, en un periodo de 48 horas y con una temperatura de incubación comprendida entre 30-37ºC.

Los coliformes totales se miden generalmente en muestras de 100 ml de agua. Existen diversos procedimientos relativamente sencillos basados en la producción de ácido a partir de la lactosa o en la producción de la enzima β-galactosidasa. Los procedimientos incluyen la filtración del agua con una membrana que después se incuba en medios selectivos a 35–37 °C; transcurridas 24 h, se realiza un recuento de colonias.

PhEl pH es una medida utilizada por la química para evaluar la acidez o alcalinidad de una sustancia por lo general en su estado líquido. El pH mide la concentración de iones de hidrógeno de una sustancia, es decir, “el potencial de hidrógeno”.

8PORRAS & GUEVARA

Page 9: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando más lejos se está del 7.

Oxígeno disueltoEl Oxígeno Disuelto (OD) es la cantidad de oxígeno que está disuelta en el agua. Es un indicador de cuan contaminada está el agua o de lo bien que puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir.

Existen dos métodos para analizar el OD: el Método Yodométrico o de Winkler y sus Modificaciones y el Método Electrométrico usando electrodos de membrana. El primero es un procedimiento de titulación, basado en la propiedad oxidante del oxígeno; el procedimiento del electrodo por membrana se fundamenta en la tasa de difusión del oxígeno molecular a través de una membrana. Los resultados de oxígeno disuelto (OD) se expresan en partes por millón de O2 ó en su equivalencia mg/L de O2.

Nitratos y Nitritos Nitrato y nitrito son compuestos solubles que contienen nitrógeno y oxígeno. En el ambiente nitrito (NO2 -) generalmente se convierte a nitrato (NO3 -), lo que significa que nitrito ocurre raramente en aguas subterráneas. Nitrato es esencial en el crecimiento de las plantas y está presente en todos los vegetales y granos. Por ésta razón, el uso predominante de nitrato en la industria es como fertilizante. Nitrito es usado para curar carnes, en la fabricación de explosivos, y en el mantenimiento de calderas industriales. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, el hombre americano promedio consume 9-22 miligramos de nitrato-N por día principalmente en verduras de hoja verde y vegetales de raíz como zanahorias, remolacha, y rábanos. El consumo promedio de nitrito-N es más bajo a 0.1-0.8 mg por día, principalmente en carnes curadas. El consumo a éstos niveles no es considerado un riesgo a la salud.

Pruebas de laboratorio generalmente analizan juntos el nitrato y nitrito y los resultados están a menudo escritos como nitrato nitrito en N (nitrato+nitrito-N). El estándar de nitrito-N es 1.0 mg/L en el agua potable. Aunque nitrito es muy poco común en aguas subterráneas, es generalmente asumido que casi todo el nitrato más nitrito está en la forma de nitrato. Los niveles naturales de nitrato-N varían de cero a cerca de 4 mg/L. Si el valor es más de 4 es posible que nitrato-N se está introduciendo en el agua subterránea desde la superficie o desde un sistema séptico. Si los valores de nitrato-N sobrepasan 8 mg/L se están aproximando al estándar de salud y deberían de ser monitoreados regularmente especialmente si un infante menor de un año esta usando el agua. Los valores de nitrato-N sobre 10 mg/L no son satisfactorios y una acción se debería tomar para determinar la fuente y descontinuar el uso del agua por niños o personas con problemas cardíacos.

FosfatoLos fosfatos y compuestos de fósforo se encuentran en las aguas naturales en pequeñas concentraciones. Su origen es el lixiviado de los terrenos que atraviesa, o por contaminación orgánica. Actualmente existe una fuente contaminante de fósforo artificial, por el uso de los detergentes polifosfatados.

9PORRAS & GUEVARA

Page 10: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

Los fosfatos están directamente relacionados con la eutrofización de lagos y pantanos.En lo referente a las aguas de consumo humano, un contenido elevado modifica las características organolépticas y dificulta la floculación - coagulación en las plantas de tratamiento. Es uno de los factores a tener en cuenta cuando hay un desarrollo exuberante de algas en una conducción de agua. 

El método propuesto para determinar fosfatos se basa en la formación de un heteropoliácido con el reactivo vanado-molíbdico (de color amarillo y soluble en agua) cuya absorción de luz se mide a 420 nm. Para el ortofosfato, la formación de este complejo tiene lugar según la reacción:

(PO4) 3− + (VO3) − + 11(MoO4) 2− + 22 H+ ↔ P(VMo11O40) 3− + 11 H2O (1)

En esta identificación interfieren concentraciones apreciables de Fe(III), silicato y arseniato, entre otras especies. Es decir, estas especies absorben luz a la longitud de onda utilizada (420 nm, absorción del P(VMo11O40) 3− ). Para eliminar dicha interferencia se preparará un blanco (sin fosfato) cuya absorbancia se restará de la del resto de las muestras. Adicionalmente, es posible que la absorbancia del complejo se vea afectada por efectos de matriz. La matriz puede potenciar o atenuar la absorbancia de luz por el complejo, lo cual puede conducir a resultados erróneos. Para minimizar este efecto, aplicaremos el método de adiciones estándar, que consiste en la adición de cantidades crecientes del analito de interés (fosfato en nuestro caso) a una cantidad fija de muestra. Éste procedimiento resulta más efectivo que un calibrado externo (recta de calibrado con disoluciones patrón) cuando la matriz interfiere en la detección. En esta práctica estudiaremos la importancia de los efectos de matriz, determinando la concentración de fosfato mediante ambos métodos y comparando los resultados.

SulfatoLos sulfatos se encuentran en las aguas naturales en un amplio intervalo de concentraciones. Las aguas de minas y los efluentes industriales contienen grandes cantidades de sulfatos provenientes de la oxidación de la pirita y del uso del ácido sulfúrico. Los estándares para agua potable del servicio de salud pública tienen un límite máximo de 250 ppm de sulfatos, ya que a valores superiores tiene una acción "purgante ". 

Los límites de concentración, arriba de los cuales se percibe un  sabor amargo en el agua son:  Para el sulfato de magnesio 400 a 600 ppm y para el sulfato de calcio son de 250 a  400 ppm. La presencia de sulfatos es ventajosa en la industria cervecera, ya que le confiere un sabor deseable al producto.  En los sistemas de agua para uso doméstico, los sulfatos no producen un incremento en la corrosión de los accesorios metálicos, pero cuando las concentraciones son superiores a  200 ppm, se  incrementa la cantidad de plomo disuelto proveniente de las tuberías de plomo. 

La determinación del contenido de sulfatos puede hacerse por los siguientes métodos:

Test rápido de sulfatos. Método gravimétrico (mediante precipitación con cloruro de bario).- Es un método

muy preciso y aplicable a concentraciones superiores a 10 mg/l.

10PORRAS & GUEVARA

Page 11: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

Método nefelométrico (mediante turbidímetro nefelométrico).- Este método es menos preciso que el gravimétrico para concentraciones inferiores a 10 mg/l. Se recomienda, preferentemente, para la determinación de sulfatos en aguas con contenidos superiores a 60 mg/l y siempre que se disponga de turbidímetro. Este método no es recomendable para aguas con color, materias en suspensión o elevado contenido en materias orgánicas. d) Método volumétrico.- Determinación de los iones sulfatos por volumetría en presencia de sulfato de bario y en medio alcohólico. Es fácil llevar a la práctica y da buenos resultados. Recomendable para los casos que no se disponga del equipo necesario para aplicar el método gravimétrico.

Grasas y aceitesLas grasas y aceites son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo. Las sustancias grasas se clasifican en grasas y aceites. Teniendo en cuenta su origen, pueden ser animales o vegetales.

Grasas animales, como el sebo extraído del tejido adiposo de bovinos y ovinos, grasa de cerdo, la manteca, etc.

Aceites animales, entre los que se encuentran los provenientes de peces como sardinas y salmones, del hígado del tiburón y del bacalao, o de mamíferos marinos como el delfín o la ballena; de las patas de vacunos, equinos y ovinos se extraen también aceites usados como lubricantes e impermeabilizantes.

Aceites vegetales, el grupo más numeroso; por sus usos pueden ser clasificados en alimenticios, como los de girasol, algodón, maní, soja, oliva, uva, maíz y no alimenticios, como los de lino, coco y tung.

Algunas de sus características más representativas son baja densidad, poca solubilidad en agua, baja o nula biodegradabilidad. Por ello, si no son controladas se acumulan en el agua formando natas en la superficie del líquido.

Las técnicas físico-químicas de tratamiento de aguas residuales son técnicas para eliminar la fracción gruesa. Los aceites, ácidos grasos y sólidos suspendidos se pueden eliminar mediante el uso de las técnicas siguientes:

Tamizados Coagulación Floculación Flotación Centrifugación Fluidificación Electrólisis Decantación Precipitación.

PARAMETROS BIOLÓGICOS

Estos parámetros son indicativos de la contaminación orgánica y biológica; tanto la actividad natural como la humana contribuyen a la contaminación orgánica de las aguas: la

11PORRAS & GUEVARA

Page 12: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

descomposición animal y vegetal, los residuos domésticos, detergentes, etc. Este tipo de contaminación es más difícil de controlar que la química o física y además los tratamientos deben estar regulándose constantemente.

ProtozoosLa importancia del papel de estos organismos, en el sistema acuático, se basa fundamentalmente en tres razones:Por consumo directo de materia orgánica del medio.Por propiciar la formación de flóculos, acúmulos de materia, a través de la excreción de materiales mucilaginosos.Por constituir los principales consumidores de las poblaciones bacterianas que se desarrollan en el medio.Así, algunas especies de protozoos son capaces de consumir directamente la materia orgánica del medio, ya sea por ingestión directa de partículas sólidas, como por trasvase de materiales disueltos en el agua a través de sus paredes corporales, por lo que contribuyen eficazmente a la eliminación de la materia carbonada de las aguas residuales.

Coliformes fecalesLos coliformes fecales se denominan termotolerantes por su capacidad de soportar temperaturas más elevadas. Esta denominación está ganando más adeptos actualmente, pues sería una forma más apropiada de definir este subgrupo que se diferencia de los coliformes totales por la característica de crecer a una temperatura superior. La capacidad de reproducción de los coliformes fecales fuera del intestino de los animales homeotérmicos es favorecida por la existencia de condiciones adecuadas de materia orgánica, pH, humedad, etc. Algunos géneros son autóctonos de aguas con residuos vegetales, como hojas en descomposición. También pueden reproducirse en las biopelículas que se forman en las tuberías de distribución de agua potable. Por estas razones y por la existencia de bacterias que responden a la definición de coliformes que no son de origen fecal y que incluso pueden ser lactosas negativas (apareciendo como positivas si se aplica la prueba de B galactosidasa), el grupo de los coliformes totales tiene actualmente poca utilidad como indicador de contaminación fecal

Cianobacterias y diatomeas

Es de sobra conocido el uso de diferentes organismos como indicadores de la calidad del agua. Dentro del fitoplancton, pertenece al reino vegetal, destacan las Cianobacterias y Diatomeas. Este aspecto toma importancia cuando las cianobacterias forman parte del proceso de degradación biológica de la materia orgánica del agua, pues les proporciona oxígeno a los microorganismos capaces de degradar dicha materia, o bien, de hacer que decante y que favorezca su eliminación. Los procesos de eutrofización de las aguas continentales favorecen, en gran medida, el desarrollo de proliferaciones de microalgas a menudo representadas por floraciones de cianobacterias. Algunas especies pertenecientes a este grupo, producen sustancias capaces de alterar las propiedades organolépticas de las aguas y de conferirles un carácter tóxico para el hombre y los animales, lo que exige prestarles una gran atención cuando esta agua es destinada al abastecimiento humano.

12PORRAS & GUEVARA

Page 13: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

De todo el mundo es conocido que el "gran enemigo" es la bacteria Escherichia coli y el grupo de los coliformes en su conjunto. Generalmente se emplea un grupo de bacterias como indicadores de contaminación, esto es una práctica generalizada en todo el mundo, se supone que la NO presencia de estas bacterias hace que el agua sea potable bacteriológicamente hablando. Son:

Escherichia coli Estreptococos fecales Clostridios (anaerobios y formadores de esporas).

La medición se hace empleando técnicas estadísticas"número más probable" (índice NMP) en 100 ml de agua.

13PORRAS & GUEVARA

Page 14: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

V. MATERIALES Y METODOSBotellas de vidrio.

Equipo portátil para la medición de los parámetros físicos químicos, oxígeno disuelto y Ph.

PARAMETROS FISICOS

TURBIDEZRecolección, preservación y almacenaje de muestras:

Las muestras pueden colectarse en frascos plásticos o de vidrio. No existe método de preservación. Deben analizarse sin dilación y evitando alterar las condiciones originales como el pH. En caso de requerirse almacenamiento, este debe realizarse a 4°C en la oscuridad por un tiempo recomendado de 24 horas pero en ningún caso, superior a 48 horas. Equipos y materiales: Turbidímetro de mesa ó portátil. Procedimiento: Las condiciones ambientales no son críticas para la realización de este ensayo. -Si las muestras han sido refrigeradas, dejarlas estabilizar a temperatura ambiente. -Si hay evidencias de floculación, romper los agregados por agitación. -Las muestras no deben diluirse. El límite máximo del intervalo de trabajo (1000 ó 4000 UNT según el equipo), es suficientemente amplio para las muestras habituales.

Equipos y Materiales

Cualquier equipo portátil para medir diferentes parámetros como conductímetro, oxímetro, pHmetro o sonda multiparamétrica, que permita la determinación simultánea de temperatura.

-La temperatura en estos equipos suele tener una resolución de ± 0.1 ó 0.01°C y el intervalo de medición va desde 0 hasta al menos 50°C, con lo cual logra abarcarse el intervalo habitualmente presente en las muestras. ProcedimientoLa temperatura debe medirse directamente en el cuerpo de agua. En los casos que esta operación se dificulte y se obtenga una muestra con algún dispositivo de muestreo (como frasco, botella muestreadora o balde), la temperatura debe medirse a la mayor prontitud posible directamente en dicho dispositivo para así minimizar cualquier error.

CONDUCTIVIDAD

Procedimiento: Las condiciones ambientales no son críticas para la realización de este ensayo. -Para mediciones in situ, éstas deben realizarse directamente en el cuerpo de agua. En los casos que esta operación se dificulte y se obtenga una muestra con algún dispositivo de

14PORRAS & GUEVARA

Page 15: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

muestreo (como frasco, botella muestreadora o balde), debe medirse a la mayor prontitud posible directamente en dicho dispositivo para así minimizar cualquier variación. - Al analizar muestras en el Laboratorio (como las de la red de agua potable), debe dejarse que previamente adquieran la temperatura ambiental. - Para aguas residuales, donde la probabilidad de contaminar el electrodo puede ser importante, debe verificarse el funcionamiento del equipo mediante lectura frecuente de la solución de KCl.

SOLIDOS TOTALESRecolección, preservación y almacenaje de muestras: Las muestras deben recolectarse en frascos plásticos o de vidrio y refrigerarse inmediatamente. Realizar el análisis lo antes posible, y en caso de requerirse almacenamiento, hacerlo a temperatura ≤ 6°C por un tiempo máximo de 7 días. Equipos y materiales: - cápsulas de evaporación adecuadas al volumen de la Muestra.estufa - desecador con sílica azul como indicador colorimétrico de humedad - balanza analítica - agitador magnético - placa calefactora - probetas de diferentes volúmenes

ProcedimientoLas condiciones ambientales no son críticas para larealización de este ensayo. Preparación de la cápsula de evaporación: - Encender la estufa a 103-105 °C.

Introducir una cápsula limpia durante una hora. Llevar la cápsula al desecador hasta que se vaya a emplear. Pesarla inmediatamente antes de usar y registrar eldato (Peso A). Determinación de sólidos totales: - Esperar que la muestra se encuentre a temperatura ambiente. - Seleccionar el volumen de muestra de acuerdo al aspecto de la misma; habitualmente éste estará entre 25 y 100 mL.- Mezclar bien la muestra y depositar el volumen seleccionado en la cápsula de evaporación previamente tarada. -Colocar la cápsula en una placa calefactora y evaporar la muestra hasta casi sequedad, pero evitando ebullición y salpicaduras. - Llevar la muestra evaporada a la estufa a 103-105°C por 1 hora. A criterio del analista, el secado puede extenderse hasta el día siguiente, cuando el tipo de muestra, haga suponer alto contenido de sales y se considere ausencia de compuestos orgánicos que puedan perderse con un calentamiento prolongado. -Enfriar la cápsula en el desecador. -Pesar rápidamente para evitar cambios en el peso por exposición al aire y/o degradación del residuo y registrar los datos.

15PORRAS & GUEVARA

Page 16: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

-Repetir el calentamiento sólo por 1 hora, hasta quela diferencia con la pesada previa sea < 4% ó < 0.5 mg (seleccionar el valor que resulte menor), con lo cual se considera se obtuvo peso constante. -El peso finalmente obtenido será Peso B.

PARAMETROS ORGANOLEPTICOS

COLOR

Colección, preservación y almacenaje de muestras: Las muestras pueden colectarse en frascos plásticos o de vidrio. No existe método de preservación. Deben analizarse sin dilación y evitando alterar las condiciones originales como el pH, ya que el incremento del color es proporcional al del pH. Por lo tanto debe chequearse el pH y este debe estar entre 4 y 10, preferiblemente a pH 7 y se debe anotar el reajuste que se haga. Deben analizarse sin dilación y evitando alterar las condiciones originales como el pH. En caso de requerirse almacenamiento, hacerlo en la oscuridad a temperatura ≤ 6°C por un tiempo máximo de 48 horas. Equipos y materiales: Tubos Nessler de talle alto y 50 mL de capacidad (peferiblemente con tapa esmerilada que permita la observación a través de ellas sin necesidad de remoción) Gradillas de base blanca para los tubos Nessler

OLOR

Procedimiento:Las condiciones ambientales no son críticas para la realización de este ensayo. Las personas que realicen esta prueba no deben ser altamente sensibles pero tampoco insensibles.

Previo a realizar el ensayo, está prohibido ingerir

alimentos o fumar. De no encontrarse la muestra a temperatura ambiente dejarla atemperar. Transferir una porción no menor de 50 mL, a un frasco o vaso de precipitados de vidrio de 100-400 mL. Agitar la muestra. Olfatearla ligeramente

PARAMETROS QUIMICOS

PhPara mediciones in situ, el ph debe medirse directamente en el cuerpo de agua. En los casos que esta operación se dificulte y se obtenga una muestra con algún dispositivo de muestreo (como frasco, botella muestreadora o balde), debe medirse a la mayor prontitud posible directamente en dicho dispositivo para así minimizar cualquier variación. Operar el equipo que resumidamente consiste en: conectar el aparato, verificar o realizar su ajuste, introducir el electrodo en la muestra de agua, agitar ésta suavemente para garantizar su homogeneidad y facilitar el equilibrio entre electrodo y muestra, presionar el botón de medida, esperar que se estabilice el valor y leerlo. La agitación debe ser suave para minimizar entrada de dióxido de carbono que pudiera alterar el resultado.

16PORRAS & GUEVARA

Page 17: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

PARAMETROS BIOLÓGICOS

Material utilizado en bacteriologíaa) autoclave; j) tubo de ensayo;

b) estufa bacteriológica; k) algodón en rama;

c) estufa de esterilización e secamiento; l) medios de cultivo;

d) balanza; m) frascos recolectores;

e) destilador; n) pipetas graduadas;

f) baño maría; o) pipeteador;

g) contador de colonias; p) papel aluminio;

h) asa de platina con cable; q) lamparilla de alcohol o pico de Bunsen;

i) tubo de Durham; r) placas de Petri;

s) pinza de acero inoxidable; u) porta filtro de vidrio o acero inoxidable;

t) membranas filtrantes; v) lámpara ultravioleta

Procedimientos para la prueba Coliformes totalesMétodo de los tubos múltiplos (TM) a) tubo de ensayo.b) estante para tubo de ensayo. c) tubo de Durham.d) pipeta graduada de 10 ml. e) pipeta graduada de 1 ml.f) pico de Bunsen o lamparilla de alcohol.g) caldo Lactosa doble concentración.h) caldo Lactosa simple concentración.i) caldo Lactosa Verde Brillante Bilis a 2%. j) agua de dilución.k) asa de platina con cable de Kolle.l) estufa bacteriológica

Prueba presuntivaa) tomar una batería con 15 tubos de ensayo distribuidos de 5 en 5;

17PORRAS & GUEVARA

Page 18: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

b) en los primeros 5 tubos, (los que contienen caldo lactosa doble concentración) inocular con pipeta esterilizada, 10 ml de la muestra de agua a ser probada, en cada tubo. (Dilución 1:1);c) en los 10 tubos restantes (los que contienen caldo lactosa simple concentración), inocular en los 5 primeros, 1 ml de la muestra (Dilución 1:10) y en los 5 últimos tubos, inocular 0,1 ml de la muestra, en cada tubo. (Dilución 1:100). Ver página 15;d) mezclar;e) incubar a 35 ± 0,5 °C durante 24/48 horas;f) si al cabo de 24/48 horas, haya la formación de gas dentro del tubo de Durham, significa que la prueba presuntiva ha sido positiva. En este caso, hacer prueba confirmativa. Si no hay la formación de gas durante el período de incubación, la prueba termina en esta fase y se considera el resultado de la prueba negativo

VI. DISEÑO DEL MUESTREO El muestreó será de tipo no probabilístico y estratificado.

Las muestras se tomarán, manualmente entre 10 a 12 cm de la superficie a las 2 de la tarde en al mismo tiempo en cada uno de los sitios ANTES DURANTE Y DESPUES de las descargas, las variables a medirse serán físicas, química y biológicas; los parámetros utilizados para determinar la calidad de Agua del Río Puyo son;

CARACTERISTICA Parámetro

Física

Organolépticos

Solidos totalesSólidos en suspensiónTemperaturaTurbidez

ColorOlor

Química

OrgánicosCarbohidratosAceites y grasasProteínaPesticidasMaterial volátilAgentes tenso activosDBO5, DQO, DTO, COTInorgánicosÁcidos y basesPhClorurosAlcalinidadMetales pesadosNutrientes: Nitratos, Nitritos, Fosforo

Biológica

Gases disueltosBacteriasAlgas

18PORRAS & GUEVARA

Page 19: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

ProtozoosColiformes fecales

En el primer caso se realizará la toma de muestras en el dique de Fátima un total de 10 muestras subdivididas en un intervalo de 100 metros arriba y abajo del dique.

Posteriormente se realizará la toma de 10 muestras en el sector que va desde el puente de la UEA hasta el puente del barrio “EL OBRERO”, midiendo el largo del tramo y realizando la toma de las 10 muestras con intervalos iguales de longitud.

Luego se tomará 10 muestras más en el Barrio la Isla, de la misma forma con intervalos de longitud de 100 metros.

19PORRAS & GUEVARA

101010

Page 20: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

Físicos Solidos totalesTurbidezOlorColorTemperatura

81 mg/L4.93 UTNolor a fango≤3 UC16°C

Químicos DBO5PHOxígeno disueltoNitratosNitritosFosfatoSulfatoGrasas y aceites

97 nmp/100ml6.936.92 mg/L<2.3 mg/L<0.04 mg/L1.7<8 mg/L0.3mg/L

BiológicosColiformes fecalesColiformes totalesLepidopterosGastropodaDipterapyralidaeTurbellariaOligochaeta

3 mg/ L25 nmp/100mlPyralidaePhysidaeTrichopteraShironomidaeTurbellariaOligochaeta

VII. RESULTADOS

20PORRAS & GUEVARA

Page 21: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

VIII. CONCLUSIONESLA CALIDAD DEL AGUA DEL RIO PUYO NO CUMPLE con los límites máximos permisibles en los parámetros FÍSICOS, QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS.

Se determinó que la calidad del agua del rio puyo es REGULAR NO APTA PARA EL CONSUMO HUMANO, pobres para el desarrollo de la byota y poco aconsejables para la producción agrícola.

En los parámetros biológicos se identificó 14 ordenes, 40 familias y 2808 individuos en total de los 3 puntos en el curso medio. En el punto 1 fatima se reportaron 10 ordenes distribuidos en 30 familias con un total de 785 ejemplares. En el punto 2 se reportaron 9 ordenes distribuidos en 21 familias con un total de 526 individuos. En el punto 3 la isla se reportó 13 ordenes distribuidos en 20 familias con un total de 569 individuos.

El análisis físico-químico y microbiológico nos permitieron conocer el nivel de contaminación y el principal agente contaminante.

El proceso de análisis de las descargas se pudo determinar que el parámetro de coliformes fecales es el principal contaminante ya que es mismo sobrepasa los límites máximos permisibles.

En la evaluación de la calidad de agua de acuerdo al índice BMWP-Cr, la calidad de agua en el punto 1 Fátima, puede considerarse buena, en el punto 2 paseo turístico regular y en el punto 3 L a Isla mala. De esta manera se indican que las aguas del sector la Isla, están contaminadas o son muy Pobres para el desarrollo biótico y vida de taxones sensibles.

De acuerdo a la caracterización fisico-quimico y bacteriológica realizada, el agua no presenta condiciones para el consumo humano, ya que los parámetros como coliformes fecales y DBO5 superan los límites máximos permisibles que establece la normativa.

RECOMENDACIONES

A los medios estatales que les corresponde se debería actuar de manera más eficaz contra la contaminación generada en este rio ya que esta ciudad está en el auge del crecimiento poblacional y turístico, por lo tanto, es indispensable cuidar este cuerpo de agua indispensable para el equilibrio del ecosistema de la ciudad de PUYO.

Implementar una planta de tratamiento en la práctica ya que los modelos son varios, pero ninguno se ha puesto en marcha y por aquello es indispensable priorizar esta problemática con el fin de garantizar la salud pública y el bienestar ciudadano.

21PORRAS & GUEVARA

Page 22: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

22PORRAS & GUEVARA

Page 23: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

BIBLIOGRAFIAAPHA, AWWA, WEF, “Standar Methods for the examination of water & waste water, 21st Edition, Centennial Edition, Washintong D.C, 2005.

Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 5667-1”Calidad del agua. Muestreo.Parte 1.Directrices para el diseño de programas y técnicas de muestreo, 2010-12-23

AENOR (1997) Calidad del agua. Medio Ambiente - Tomo 1. Recopilación de

Normas UNE. Madrid, 190-200. EPA (2007) Part III, 40 CFR, Part 122, 136 et al.Guidelines Establishing Test Procedures for the Analysis of Pollutants Under the Clean Water Act: national Primary Drinking Water regulations; and National Secondary Drinking Water Regulations; Analysis and Sampling Procedures; Final Rule.

Hach Company (1995) Laboratory Turbidimeter Instruction Manual For Use With Software Version 1. Revision 6, 49 págs.

Rodier, J (1990) Análisis de las aguas: aguas naturales, aguas residuales, agua de mar. Ediciones Omega, S. A., Barcelona, 51-56, 509, 609, 613-615.

APHA-AWWA-WEF (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21th Edition. New York, 4-70 y 4-71, método 4500-Cl- B.

ASTM (1995) Standard Test Methods for Chloride Ion In Water D 512-89, Philadelphia, 7 páginas.

ASANO, T. AND LEVINE, D. (1998). “Wastewater reclamation, recycling and reuse: an introduction. In wastewater reclamation and reuse”. Takashi Asano (editor),.Technomic Publishing. Lancaster. 1528 pags.

AYRES, R. Y WESCOT, D. (1987). “La calidad del agua en la agricultura. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación”. Estudio FAO Riego y Drenaje, Nº 29. Roma. p 8

101.BORREGO, J.; MORIÑO, M.;DE VICENTE, A.; CÓRNAX, R. AND ROMERO, P. (1987).“Coliphages as an indicator of faecal pollution in water. Its relationship with indicator and pathogenic microorganisms”.Water. Research. 21, 1473-1480.

CAMPOS. C. (1999). “Indicadores de contaminación fecal en la reutilización de aguas residuales para riego agrícola”. Tesis doctoral. Facultad de Biología. Universidad de Barcelona. 250 pp.

HESPANHOL, I. AND PROST, M. (1994). “WHO guidelines and national standards for reuse and water quality”. Waert Research. 28, 119-124.

23PORRAS & GUEVARA

Page 24: Tecnicas de Muestreo y Monitoreo

UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA

KOTT, Y.; BEN ARI, H. AND VINOUR, L. (1978). “Coliphages survival as viral indicator in various wastewater quality effluents”. Pro Wat Tech. 10, 337-346.

MADIGAN, M.; MARTINKU, J. Y PARKER, J. (1997). “Biología de los microorganismos”. Prentice Hall. Madrid. Octava edición. 986 págs.

ROLIM, S. (2000). “Sistemas de lagunas de estabilización”. Mc Graw Hill. Bogotá. Primera edición.370 págs.

SCHWARTZBROD, L (1995). “Effect of human viruses on public health associated with the use of wastewater and sludge in agriculture an aquaculture”. WHO Collaboration Centre for Microorganisms in wastewater. Université de Nancy. World HealthOrganization. Geneva. 178 pags.

SZEWZYK, U.; SZEWZYK, W.; MANZ, W. AND SHLEIFER, H. (2000). Microbiological safety of drinking water. Annual Review Microbiology. 54, 81-127.

WESCOTT, D. Y AYRES, R. (1990). “Criterio de calidad de aguas de riego”, en riego con agua residual municipal regenerada. Asano, T. Editado por Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona. p 33-66.

YATES, M. (1992). “Biomonitors of environmental contamination”. Encyclopedia of Microbiolgy. Volume 1.Academic Press, Inc New York. p 321-330.

24PORRAS & GUEVARA