ANLISIS FISICOQUMICO DEL AGUA DE LLUVIA EN 2 ZONA S DIFERENTES

Facundo Torres Diana Maribel, Ramrez Lara Evangelina, Gracia Vsquez Yolanda,

Miranda Guardiola Rosa del Carmen, Gmez Gonzlez Ricardo, Lpez Chuken Ulrico

Laboratorio de Ciencias de los Alimentos y Ambientales, Facultad de Ciencias Qumicas

UANL.

Introduccin

En la actualidad, la humanidad enfrenta serios problemas de deterioro ambiental,

debido al intenso desarrollo urbano e industrial, los cuales han influido en las

caractersticas qumicas de la atmsfera.

La lluvia es un mecanismo natural de limpieza debido a la remocin de

compuestos atmosfricos solubles y junto con la deposicin seca son los nicos

que retiran en forma definitiva los gases y partculas de la atmosfera. (Sanhueza et

al., 2005) Este tipo de deposiciones atmosfricas son las principales fuentes de

constituyentes qumicos para muchos ecosistemas. (Pelicho et al., 2006)

El agua de lluvia es ligeramente cida con un pH de 5.6 debido a la presencia de

bixido de carbono disuelto en el aire, su composicin se va afectada debido a la

presencia de SO2 y NOx emitido de diversas fuentes, los cuales interactan con la

radiacin solar, la humedad atmosfrica y la lluvia,(Garca et al., 2006) estos

gases reaccionan formando acido sulfrico y acido ntrico, los cuales son

transportados a grandes distancias de sus fuentes de emisin generando en

algunas reas la presencia de lluvia cida.

Este fenmeno ha sido estudiado extensamente en Europa y Amrica del Norte, la

cual ha trado una serie de problemas medioambientales en el deterioro de los

ecosistemas, en la calidad del aire, la acidificacin del medio ambiente y la

alteracin qumica en el sistema climtico esto en escalas regionales y globales.

(Han et al., 2005) Debido a esto, han desarrollado medidas para reducir sus

emisiones de contaminantes.

En Mxico, se han llevado a cabo investigaciones de lluvia cida en la zona centro

y parte del sur debido a los efectos negativos que ha ocasionado en zonas

arqueolgicas, bosques, zonas rurales y urbanas.

El rea Metropolitana de Monterrey est caracterizada por su desarrollo industrial

y poblacional la cual ha afectado significativamente la calidad del aire, en la

actualidad no se ha reportado algn estudio de la presencia de lluvia cida en dos

sitios con caractersticas diferentes.

Objetivo

Comparar las caractersticas fisicoqumicas del agua de lluvia de dos zonas

diferentes para evidenciar la presencia de lluvia cida.

Materiales y mtodos

El trabajo experimental se llevo a cabo en el Laboratorio de Investigacin en

Ciencias de los Alimentos y Ambientales (LICAA), localizado en el Edificio

Redondo de la Facultad de Ciencias Qumicas.

El periodo de muestreo comprendi de los meses de enero a marzo del 2009, para

efectuar el muestreo se utilizaron dos Colectores automticos uno localizado en la

azotea del edificio redondo de la Facultad de Ciencias Qumicas y el otro en

Facultad de Ciencias Forestales.

El colector automtico consta de dos recipientes (deposicin hmeda y seca) y su

funcionamiento se basa en un sensor de precipitacin, el cual activa un

mecanismo automtico de apertura que protege alguno de los recipientes

dependiendo de la presencia o ausencia de lluvia, nieve o roci. Cuando se

presenta el evento de lluvia la cubierta que protege la cubeta de la deposicin

hmeda se desplaza y cubre el recipiente que colecta la deposicin seca, al

trmino del evento de la precipitacin, el calor de la resistencia, seca las gotas de

agua y activa el mecanismo de la cubierta para proteger la muestra hmeda.

Posteriormente queda descubierta la cubeta de deposicin seca, en el cual las

partculas se depositan mediante impactacin, sedimentacin y adsorcin.

La recoleccin de la muestra hmeda ser al terminar el evento de lluvia y la

deposicin seca ser cada mes, esto a lo establecido por la EPA y la NADP.

Una vez recolectada la muestra hmeda, se transvaso a envases de polietileno de

500 ml, se registro el volumen y mm de precipitacin, posteriormente se lava la

cubeta utilizando guantes de latex con agua normal, desionizada y grado HPLC,

despus de esto, se deja secar la cubeta y se coloca nuevamente en el equipo de

muestreo.

En el caso de la muestra seca, la cubeta se remueve, utilizando guantes de latex,

se lava con 200 ml de agua grado HPLC, se colecta en envases de polietileno de

alta densidad y se lleva a cabo el mismo procedimiento de lavado de la muestra

hmeda.

Para llevar a cabo el anlisis fisicoqumico, fue de acuerdo a los mtodos de

prueba descritos por las Normas Mexicanas. (Cahuich, 2008)

Volumen total

Para determinar el volumen total, la muestra se transvaso a probetas graduadas

con capacidad de 1000 ml, se registro el volumen medido.

Anlisis Fisicoqumico

Posteriormente se lleva a cabo el anlisis de pH y conductividad electroltica

(NMX-AA-008-SCFI-2000 y NMX-AA-093-SCFI-2000).

Se enjuaga cuidadosamente el electrodo de pHmetro marca Corning 220 con agua

grado HPLC, se calibr equipo utilizando soluciones buffer de pH 4 y 7 a 25C, se

realiza la medicin de pH a nuestra muestra problema, se transfiere una porcin a

un vaso de precipitado de 50 ml, se sumerge el electrodo en la muestra problema

durante un minuto para acondicionarlo, se retira el electrodo de la solucin y se

seca con papel absorbente.

Para la medicin de conductividad se utilizo un conductimetro HANNA HI 8633,

antes de la determinacin el equipo se calibr con una solucin de HI 7030 a

25C.

Resultados y Discusin

Hasta el momento se han obtenido un total de 6 muestras de depsito hmedo y 3

muestras de depsito seco, durante los meses de enero a marzo del 2009 en los

dos puntos de muestreo, la recoleccin de la muestra hmeda se llevo a cabo

despus del evento de lluvia y la deposicin seca fue mensualmente.

Volumen total

El volumen total de las muestras de agua de lluvia recolectada hasta el momento,

se representa en la siguiente tabla.

Tabla 1. Volumen total de precipitacin en dos zona s diferentes

Fecha de Evento Urbana Rural

16 y 17 de Enero 850 ml NA

15 y 16 de Febrero 775 ml 188 ml

11 y 12 de Marzo 380 ml 430 ml

12 y 13 de Marzo 180 ml NA

NA: No Aplica

En la zona urbana se registr el mayor volumen de lluvia (850 ml) en el mes de

enero, as como tambin la de menor volumen fue de 180 ml en el mes de marzo.

Potencial de Hidrgeno (pH)

Se determino el pH para cada una de las muestras hmedas recolectadas y los

resultados se expresan en la tabla No. 2

Tabla 2. Determinacin de pH de las muestras hmeda s en dos zonas diferentes

Fecha de Evento Urbana Rural

16 y 17 de Enero 6.59 NA

15 y 16 de Febrero 6.78 6.88

11 y 12 de Marzo 6.95 6.76

12 y 13 de Marzo 6.88 NA

NA: No Aplica

El valor mximo de pH en los dos puntos de muestreo fue de 6.95, se registro en

el marzo y el mnimo fue de 6.59 en el mes de enero, de acuerdo a los valores de

pH se consideran precipitaciones ligeramente cidas a alcalinas esto en los dos

puntos de muestreo, se ha definido que una precipitacin se considera cida

cuando su pH es inferior a 5.6 (Bravo et al., 2005; Garca et al.,2006), por lo tanto

los valores obtenidos en la zona urbana coinciden con el estudio realizado en el

2007 en el rea Metropolitana de Monterrey donde el 60% de las muestras

presento un pH ligeramente acido a alcalino.(Cahuich, 2008)

En el caso de la deposicin seca, en la zona urbana una de las muestras present

un pH de 9.13, probablemente debido a la presencia de sustancias alcalinas que

se encontraban en el aire ya que se han realizado ciertas obras de construccin

en las inmediaciones de Ciudad Universitaria as como en el edificio redondo,

donde se encuentra ubicado el equipo de muestreo.

En la zona rural el valor de pH detectado hasta el momento es de 7.7,

considerado ligeramente alcalino posiblemente sea debido a las partculas

presentes en el suelo, que se encuentran en la atmosfera debido a la accin de los

vientos, los valores encontrados se muestra en la tabla 3.

Tabla 3. Determinacin de pH de la deposicin seca en dos zonas diferentes

Mes de muestreo Urbana Rural

Febrero 7.79 NA

Marzo 9.13 7.7

NA: No Aplica

Conductividad electroltica

Para la lluvia hmeda los valores de conductividad obtenidos para los dos puntos

de muestreo se muestran en la tabla 4.

Como se puede observar la conductividad ms alta se observ en la zona urbana

la cual present un valor de 110.4 S la cual corresponde con la muestra de

depositacin hmeda que registr un pH 6.59 y un volumen total de 850 ml, por lo

tanto se demuestra que una gran cantidad de iones fueron arrastrados por el agua

de lluvia ya que no se haba presentado evento de lluvia desde 22 de octubre del

2008.

Tabla 4. Determinacin de conductividad de las mues tras hmedas en dos zonas diferentes

Fecha de Evento Urbana Rural

16 y 17 de Enero 110.4 S NA

15 y 16 de Febrero 70 S 41.7 S

11 y 12 de Marzo 90 S 42.1 S

12 y 13 de Marzo 60 S NA

NA: No Aplica

En el caso de la zona rural el valor de conductividad fue de 41.7 S, lo cual indica

una baja presencia de especies inicas en esta zona.

En la tabla 5 se observa que para la depositacin seca en la zona urbana se

present el valor ms alto de conductividad (210 S) lo que evidencia un alta

concentracin de iones en este sitio, en la zona rural se presento el menor valor

de conductividad, debido a que el rea est caracterizada por la presencia de

cubierta vegetal de tipo matorral espinoso tamaulipeco, alejada de fuentes de

contaminacin antropognicas, la cual reduce la probabilidad de que las especies

inicas se presenten en el agua de lluvia.

Tabla 5 Determinacin de Conductividad de deposici n seca en dos zonas diferentes

Mes de Muestreo Urbana Rural

Febrero 210 S NA

Marzo 310 S 150 S

NA: No Aplica

Conclusin

De acuerdo a los resultados parciales obtenidos hasta el momento en los dos

sitios de muestreo se presenta un pH ligeramente cido u alcalino hasta el

momento no se han detectado la presencia de lluvia cida en los puntos de

muestreo, sin embargo es necesario obtener un mayor nmero de muestras en

otras pocas del ao adems de realizar el anlisis de iones por Absorcin

Atmica.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la Facultad de Ciencias Forestales de la UANL y al

personal por su valioso apoyo prestando, a Dr. Humberto Gonzlez, T.L. Elsa

Gonzlez Serna y al Sr. Manuel Charles.

Referencias

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Fecha de consulta: 29 de septiembre del 2008.