Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

48
UNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA DEL AMBIENTE Y DE LOS RECURSOS NATURALES NÚCLEO MATURIN CATEDRA DE CALIDAD DE AGUA Y AIRE PROF: GREGORIO SANCHEZ INTEGRANTES: BARILLAS, NESTOR C.I 14.020.819 CÓRCEGA, MAIRET C.I 10.831.105

Transcript of Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Page 1: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

UNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA DEL AMBIENTE Y DE LOS RECURSOS NATURALES

NÚCLEO MATURIN

CATEDRA DE CALIDAD DE AGUA Y AIRE

PROF: GREGORIO SANCHEZ

INTEGRANTES:

BARILLAS, NESTOR C.I 14.020.819

CÓRCEGA, MAIRET C.I 10.831.105

MATURÍN, 20 DE ABRIL DE 2006

Page 2: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

MUESTREO DE AGUAS RESIDUALES E INDUSTRIALES

Muestreo, en estadística, es el proceso por el cual se seleccionan los

individuos que formarán una muestra.

Dada la variabilidad inherente a los procedimientos bioanalíticos o analíticos

convencionales y a los procedimientos de muestreo, una sola muestra es

insuficiente para alcanzar un nivel razonable de confianza para la

caracterización de un sistema en estudio. Definida una desviación estándar

general (por ejemplo, combinada para el muestreo y el análisis), el número

de muestras requerido para una matriz móvil como el agua, puede ser

estimada de la siguiente manera:

Donde:

N = Número de muestras.

t = t de Student para un intervalo de confianza dado.

s = Desviación estándar general.

U = Nivel aceptable de incertidumbre.

El objetivo general de un programa de muestreo es colectar una porción

de material que represente la composición verdadera de la muestra; por

tanto, la calidad de los datos dependerá de las siguientes actividades:

• Formular los objetivos particulares del programa de muestreo.

• Colectar muestras representativas.

• Desarrollar un adecuado manejo y preservación de las muestras.

• Llevar a cabo un adecuado programa de análisis.

El diseño del muestreo dependerá de los objetivos específicos y de si el

programa es de:

• Rutina.

• Caracterización.

• Intensivo.

• Establecimiento de una estación de monitoreo.

Page 3: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

• Parte de una red de monitoreo.

• Especial. (Capitulo 2)

El muestreo también está condicionado por la finalidad de los exámenes

que se pretende realizar, como son:

a) Examen de aguas naturales y tratadas que no estén fuertemente

solucionadas, como son:

1.- Aguas de superficie.

2.- Aguas profundas.

3.- Aguas ablandadas.

4.- Aguas de enfriamiento.

5.- Aguas de transporte de materiales.

6.- Aguas de alimentación de calderas.

7.- Aguas utilizadas en procesos.

8.- Aguas para lavado.

9.- Aguas para bebidas.

b) Aguas negras industriales que están fuertemente solucionadas, que

pueden afectar a su utilización posterior, bien humana, industrial,

agrícola o que puedan alterar la ecología de diversos ecosistemas.

Con base en estas características se define el tipo de muestra, la forma de

colección, el equipo de muestreo y los procedimientos especiales a seguir,

según el tipo de análisis que se pretenda realizar.

TIPOS DE MUESTRAS

Muestra Simple, Puntual o Instantánea.

Es la muestra recolectada en un sitio específico durante un periodo

corto, de minutos a segundos. Representa un instante en el tiempo y un

punto en el espacio del área de muestreo. Sólo representa la composición del

agua para ese tiempo y lugar específicos. Dicha muestra puede ser

representativa de espacios y tiempos mayores si se sabe con anterioridad

Page 4: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

que la composición es constante en el tiempo y que no existen gradientes de

concentración espaciales.

Las muestras instantáneas se usan para:

1. Determinar las características de descargas instantáneas, transigentes y

para identificar la fuente y evaluar los efectos potenciales en los procesos de

tratamiento. Estas descargas son frecuentemente detectadas visualmente

por el operador de la planta en sus rutinas diarias; la duración típica es

desconocida.

2. Estudiar variaciones y extremos en un flujo de desechos en determinado

periodo.

3. Evaluar la descarga si esta ocurre intermitentemente durante periodos

cortos.

4. Determinar si la composición de la corriente para hacer el muestreo es

razonablemente constante.

5. Determinar si los componentes por analizar son inestables o no pueden ser

preservados.

Las muestras puntuales discretas son aquellas que corresponden a un

sitio seleccionado, a una profundidad y tiempo definidos. Una muestra

puntual integrada en profundidad corresponde a la que es recolectada a

profundidades definidas de la columna de agua, en un sitio y tiempo

seleccionados. El diseño del muestreo deberá tener en consideración

descargas cíclicas o temporales del cuerpo receptor en estudio.

Los parámetros que deben medirse para caracterizar el agua residual

mediante muestras instantáneas para cada nivel de servicio aparecen en la

tabla 1.

Tabla 1.Parámetros que deben medirse para cada nivel de

complejidad del sistema en muestreos instantáneos

Nivel ParámetroBajo Oxigeno disuelto, temperatura, pH.

Page 5: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Medio Oxigeno disuelto, temperatura, pH.

Medio Alto Oxigeno disuelto, temperatura, pH.

Alto Oxigeno disuelto, temperatura, pH, alcalinidad,

acidez.

Muestra Compuesta

Las muestras compuestas son la mezcla de varias muestras

instantáneas recolectadas en el mismo punto de muestreo en diferentes

tiempos. La mezcla se hace sin tener en cuenta el caudal en el momento de

la toma.

Tabla 2. Parámetros que deben medirse para cada nivel de

complejidad del sistema en muestras compuestas

Nivel Parámetro

Bajo DBO5 total y soluble, sólidos suspendidos, disueltos y

sedimentables, DQO soluble y total, nitrógeno total Kjeldahl,

fósforo (soluble y particulado).

Medio DBO5 total y soluble, sólidos suspendidos, disueltos y

sedimentables, DQO soluble y total, nitrógeno total Kjeldahl,

fósforo (soluble y particulado)

Medio

alto

DBO5 total y soluble, sólidos suspendidos, disueltos y

sedimentables, DQO soluble y total, fósforo (soluble y

particulado), aceites, detergentes, grasas y nitrógeno total

Kjeldahl.

Alto DBO5 total y soluble, sólidos suspendidos, disueltos y

sedimentables, DQO soluble y total, nitrógeno total Kjeldahl,

fósforo (soluble y particulado), aceites y grasas, fósforo,

metales pesados: Cd, Pb, Cr, Ni, Zn, Hg, Cu, Ag, y sustancias

orgánicas volátiles, cloruros, detergentes.

Page 6: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Muestra Integrada

Consisten en el análisis de muestras instantáneas tomadas en

diferentes puntos simultáneamente o tan cerca como sea posible. La

integración debe hacerse de manera proporcional a los caudales medidos al

tomar la muestra.

Las muestras integradas deben usarse en alguno o varios de los siguientes

casos:

1. Caracterizar el caudal de un río, el cual varía su composición a lo largo de

su trayecto y su ancho. Se toman varias muestras para diferentes puntos de

sección transversal y se mezclan en proporción a los flujos relativos para

cada sección.

2. Tratamientos combinados para diferentes corrientes de aguas residuales

separadas.

3. Cálculo de las cargas (Kg/d) de las sustancias contaminantes en la

corriente de agua.

SELECCIÓN DEL SITIO DE MUESTREO

Para seleccionar un sitio adecuado es necesario seguir las siguientes

recomendaciones:

1.- En un río, torrente, lago, depósito, manantial o pozo superficial,

para que la muestra sea representativa, el punto de muestreo no debe estar

muy próximo a la orilla o excesivamente alejado en superficie o profundidad

del lugar de captación. En los torrentes, se evitarán las zonas de

estancamiento.

Estos puntos de muestreos deben señalarse por mapas o con piquetes,

o boyas, de modo que en cualquier momento sean identificables.

En ríos y corrientes, los valores analíticos pueden variar con la

profundidad, caudal o distancia al margen.

Si se dispone de equipo, es mejor tomar una muestra integrada de la

superficie al fondo media corriente, de tal manera que las porciones que

Page 7: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

formen la muestra ocasional o instantánea, es mejor tomarlas a media

corriente y a media profundidad.

2.- En las plantas de tratamiento, los puntos de muestreo requeridos

están situados: antes de la planta (agua cruda), en la planta (control) y

después de la planta (rendimiento del tratamiento).

3.- Los puntos de muestreo para aguas residuales serán ubicados allí

donde las condiciones de flujo faciliten mezclas homogéneas.

4.- En albañales y canales estrechos, las muestras deben tomarse en el

tercio inferior de la profundidad. En los anchos, los puntos deben situarse a

través del canal. Siempre la velocidad de la corriente ha de ser suficiente par

prevenir el depósito de sólidos.

5.- Es difícil tomar una muestra representativa de una mezcla

heterogénea de agua residual, por lo que se acudirá a tomar muestras

compuestas (proporcional al caudal) para poder estimar las características

del agua.

6.- En pozos de registro profundo, hay que tomar las precauciones

necesarias para prevenir la falta de oxigeno o la existencia de gases tóxicos

o inflamables.

7.- En tuberías cerradas es preferible elegir una sola estación de

muestreo, previamente estudiada, con muestras a diferentes distancias en la

conducción. Hay que evitar puntos donde el agua esté remansada.

TIPOS DE MÉTODOS DE RECOLECCIÓN:

• Manual: Este método de recolección es el más simple e involucra

equipamiento mínimo. Sin embargo, puede resultar laborioso en programas

de muestreo extendidos en el espacio o el tiempo. Puede ser muy costoso y

demorado para muestreos a gran escala.

• Automático: existen diversos sistemas automáticos de extracción de

muestra. Su utilización depende de la disponibilidad de dichos sistemas y de

Page 8: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

su posible localización en el campo de manera segura. Los muestreadores

automáticos pueden eliminar los errores humanos introducidos en el

muestreo manual, reducir los costos, proveer un mayor número de

muestreos; su uso se incrementa día a día. Debe asegurarse que el

muestreador automático no contamine la muestra.

• Matrices sorbentes de muestreo (membranas o cartuchos): ofrecen

alternativas de interés que dependen del analito en estudio.

RECIPIENTES PARA TOMA DE MUESTRAS

Los recipientes para tomas de muestras dependen del tipo de análisis a

realizar:

1.- Análisis Químico: se recomiendan botellas de borosilicatos (pirex),

goma dura o polietileno, es decir, materiales inertes. Los envases de vidrios

no son aconsejables para muestras con sodio, metales alcalinos o silicatos.

Los envases de polietileno deben ser tratados previamente con HCl diluido,

para evitar trazas de metales que puedan quedar de su elaboración. El ión

PO4 desaparece de las soluciones guardadas en estos envases, se cree que

debido a bacterias.

Los tapones de vidrios no son deseables para líquidos alcalinos, así como los

de goma no lo son para disolventes orgánicos.

La capacidad mínima de los envases es de 2 a 3 litros.

2.- Análisis Bacteriológico: Frascos de vidrios de borosilicatos de boca

ancha, esterilizados, con tapón de vidrio esmerilado, protegido éste y es

cuello con cubierta de papel o estaño.

La capacidad mínima es de 250 ml.

3.- Análisis Biológico: Frasco limpio (neutro), con capacidad mínima de 2

litros. No es preciso que esté esterilizado.

Page 9: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

TECNICAS DE MUESTREO

Muestreo Bacteriológico: Hay que tener especial cuidado con la

contaminación que se pueda introducir al manipular el cuello y el tapón, por

lo tanto se debe sujetar el frasco por la base.

Para agua de red se debe flamear antes el grifo y dejar correr el agua unos

minutos.

Agua de depósito, río torrente o lago: se toma el frasco por la base y se

sumerge con el cuello hacia abajo y luego se le da la vuelta, moviéndose en

sentido horizontal si el agua está estancada. Para tomar la muestra en

profundidad en un lago o de depósito, se realiza con un frasco especial con

un mecanismo que lo destape en la profundidad.

Muestreo Biológico: son similares los procedimientos a los bacteriológicos.

Para los bentos, se emplean dragas en los lagos o rastrillos en los ríos.

Análisis Químico: Hay que tener cuidado en dejar rebosar el frasco o la

botella y luego taparla cuando se desee hacer el oxigeno disuelto.

FRECUENCIA DE MUESTREO

1) Sustancias toxicas: Cuando pueda existir contaminación de este tipo,

debe efectuarse como mínimo, muestras cada tres (3) meses.

2) Redes de abastecimientos: Para poblaciones mayores de 5000

habitantes, una vez cada tres (3) meses, como mínimo.

3) Nuevas fuentes de abastecimientos: Al principio se deben hacer

análisis con gran frecuencia.

4) Para una industria en la margen de un río, debe existir una estación de

muestreo y realizar éste una vez al día.

5) En lagos o embalses pequeños, su composición depende de los ríos

que los alimentan y no varía mucho con la profundidad. En los grandes

Page 10: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

lagos, la composición permanece durante largos periodos de tiempo.

Basta con muestrear 3 o 4 veces al año, salvo en el caso de que

existan vertidos industriales, etc.

6) En los pozos, la composición varía ligeramente de año en año, salvo

aquellos de aguas superficiales expuestos o cerca de arreas urbanas o

en áreas con rocas solubles, etc.

7) En plantas de tratamientos, depende de la composición del agua o del

proceso empleado, como pueden ser los de intercambio iónico

(resinas), en donde es necesario tomar muestras cada minuto.

CONSIDERACIONES GENERALES DE MUESTREO

En general, cuando se realiza el muestreo de un cuerpo de aguas en

movimiento, es necesario aforar el cauce, bien sea para expresar los

resultados analíticos en términos de cargas o bien porque se requiere de

estos datos para realizar la composición de las muestras. Otras

consideraciones generales de muestreo son las siguientes:

1. Antes de tomar una muestra, se debe enjuagar por lo menos tres veces

el recipiente con el agua de muestreo, a menos que este contenga

algún agente preservante. Este procedimiento se conoce como purga

de los recipientes.

2. Cuando las muestras deben ser transportadas a grandes distancias, es

conveniente dejar un espacio libre dentro del recipiente, de

aproximadamente el 10% de su volumen, para que la expansión

térmica no fracture los recipientes.

3. Durante las operaciones de muestreo se debe llevar un registro de

cada muestra, en el que se especifique su identificación, el tipo de

análisis para el cual se toma la muestra, el lugar, la fecha y la hora de

la toma. Adicionalmente se debe realizar una descripción de los

aspectos relevantes encontrados en el sitio del muestreo, de tal forma

que estos puedan atarse a los resultados analíticos.

Page 11: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

4. Se deben marcar perfectamente las muestras, indicando en el formato

el nombre y el número de la muestra, el sitio del muestreo, el tipo de

análisis para el cual fue tomada y la fecha y hora en que se realizo el

muestreo, entre otros.

5. Algunos parámetros, cuyos valores cambian rápidamente con el

tiempo, deben ser medidos directamente en el sitio de muestreo,

utilizando kits o equipos portátiles de análisis (temperatura, pH, gases

disueltos, etc.).

6. Otros parámetros deben ser fijados o preservados en campo, para su

posterior análisis en el laboratorio. Tal es el caso de los nitratos, la

DBO5, la DQO, las pruebas bacteriológicas, etc. El tiempo disponible

para realizar el análisis de las muestras que han sido preservadas

dependen del análisis y del tipo de preservación.

TRANSPORTE, CONSERVACION Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS

Análisis Bacteriológico: Si el agua que se va analizar contiene indicios de

cloro o cloraminas hay que añadir una solución de tiosulfato sódico al 3% en

cantidades de 0,1 ml para frascos de 170 ml. Esta cantidad neutraliza 5 ppm

de cloro.

El análisis debe realizarse inmediatamente después de la toma de la muestra

y nunca después de 24 horas. Durante ese intervalo, hay que mantener una

temperatura lo más próxima a la de su procedencia.

Análisis Biológico: La temperatura debe ser lo más próxima a la original. Si

se van a estudiar los organismos vivos, no se mantendrá la muestra a la luz

del sol ni se permitirá que se agote el oxigeno disuelto (OD). Cuando se

quiera hacer recuento de organismos, se fijará la muestra.

Para el fitoplancton, se emplean 3 a 5 ml de formalina por 100 ml de

muestra. Para el zooplancton, se añade una solución de glicol.

Page 12: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Análisis Químico: en la tabla 3 se resumen los requerimientos para los

análisis.

TABLA 3. Resumen de muestreos especiales o requerimientos para

el manejo de preservación y almacenamiento de muestras

TABLA 3. (CONTINUACION) Resumen de muestreos especiales o

requerimientos para el manejo de preservación y

almacenamiento de muestras

Page 13: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

TABLA 3. (CONTINUACION) Resumen de muestreos especiales o

requerimientos para el manejo de preservación y

almacenamiento de muestras

Para determinaciones que no aparecen en la lista, use recipientes de vidrio o plástico; preferiblemente refrigeradas durante el almacenaje y análisis tan pronto como sea posible.Refrigerada = almacenada a 4 °C en la oscuridad. P = plástico (polietileno o equivalente). G = vidrio; G(A) o P(A) =enjuagadas con 1+1 HNO3 ácido nítrico; G (B) = vidrio, borosilicato; G(s) = vidrio, enjuagado con solventes orgánicos; N.S = No está en la referencia citada; stat = El almacenamiento no está permitido; analizar inmediatamente.

Page 14: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Deben recogerse dos litros de muestra para la mayoría de los análisis

fisicoquímicos. Ciertos ensayos necesitan volúmenes más grandes. La tabla 3

muestra los volúmenes requeridos para los análisis. No debe utilizarse la

misma muestra para ensayos químicos (orgánicos o inorgánicos),

bacteriológicos y microscópicos debido a que los métodos de muestreo y

manipulación son diferentes.

El tipo de recipiente usado para tomar la muestra es de vital

importancia porque pueden existir intercambios iónicos con las paredes del

recipiente o producirse una adsorción sobre estas. Los recipientes por lo

general están hechos de plástico y de vidrio, teniendo cada uno un uso

específico. Ver tabla 3.

Las muestras obtenidas en campo deben constituirse en una representación

precisa del material del que se está haciendo el muestreo; por tal razón

deben ser obtenidas, conservadas, transportadas y almacenadas de manera

que cuando lleguen al laboratorio todavía sean representativas del material

existente en el campo. La muestra debe ser transportada al laboratorio lo

más pronto posible.

Necesidad de preservación de las muestras

Deben preservarse las muestras porque: Las concentraciones de la mayoría

de los constituyentes de la muestra pueden estar en concentraciones muy

bajas; por tanto, los procedimientos de muestreo y preservación deben

seguirse cuidadosamente. Las técnicas de preservación de muestras

retardan los cambios químicos y biológicos que inevitablemente se dan

después de colectada la muestra.

Las muestras se preservan para minimizar el potencial de volatilización o

biodegradación entre el muestreo y el análisis de la muestra, retardar la

acción biológica, retardar la hidrólisis de compuestos y complejos químicos, y

para retardar la volatilización de los constituyentes.

Page 15: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Métodos de preservación

1. Control de pH

2. Adición de reactivos. Dependiendo de la naturaleza de los cambios que

se den en la muestra colectada, los reactivos que se pueden agregar

son: ácido nítrico. Algunos cationes pueden perderse por absorción o

intercambio iónico con las paredes de los recipientes de vidrio. Entre

estos se encuentran el aluminio, cadmio, cromo, cobre, hierro, plomo,

manganeso, plata y zinc. En este caso, el ácido nítrico debe acidificar la

muestra hasta un pH inferior a 2 para minimizar la precipitación y

adsorción sobre las paredes del recipiente. Acido clorhídrico: para

llevar hasta un pH inferior a 2. Acido sulfúrico: Para llevar hasta un pH

menor de 2. Hidróxido de sodio: Para llevar a un pH mayor de 12.

3. Al emplear reactivos es importante tener en cuenta que estos no deben

interferir los análisis deseados.

4. Uso de envases opacos o de color ámbar

5. Refrigeración

6. Filtración

7. Congelamiento

En la tabla 3 se recomiendan los métodos de preservación según el análisis

que debe efectuarse.

CONTROL DE CONTAMINACION

Dada la diversidad de los contaminantes de las aguas, muchas veces es útil

disponer de un índice agregado que refleje las condiciones generales de

calidad de un cuerpo de agua, o sea, un indicador de calidad. Entre los

indicadores más aceptados se destaca un índice desarrollado en los Estados

Unidos de América, denominado Índice de Calidad de las Aguas o Índice de

Calidad General (ICG). El ICG se obtiene por medio de una fórmula

matemática que pondera las calidades obtenidas para 23 variables físico-

químicas obteniéndose un resultado numérico entre 0 y 100, representando

Page 16: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

100 la mejor calidad deseable y 0 la peor. El valor 60 correspondería a la

calidad mínima aceptable. Estas 23 variables pueden ser a su vez “básicas” o

“complementarias”. Las variables básicas serán aquellas cuya concentración

se considera significativa cualquiera que sea su valor, por lo que se

considerarán siempre en el cálculo del ICG. Las variables complementarias

serán aquellas para las que se considera que sólo afectan a la calidad del

agua a partir de una determinada concentración, por lo que sólo se tendrán

en cuenta cuando presenten bajas calidades. Por otro lado se realiza una

asignación de pesos a los diferentes parámetros, con el fin de ponderar su

importancia relativa en la calidad resultante del agua. Los coeficientes de

ponderación (a) van a variar entre 1 y 4 según la importancia del parámetro

respectivo (de mayor a menor).A continuación se exponen los 23

parámetros seleccionados para el cálculo del ICG, agrupados según se traten

de variables básicas o complementarias y con el peso asignado a cada uno

de ellos:

Variable Unidades Coeficiente de ponderación

(a)

Variable básica

Variable complementari

a Oxígeno disuelto mg/L de O2 1 *  

Materias en suspensión

mg/L 1 *  

PH udpH 1 *   Conductividad ms/cm 1 *  

D.B.O.5 mg/L O2 1 *   Coliformes totales n.m.p. /100

mL 1 *  

D.Q.O. (al permanganato)

mg/L O2 3 *  

Ortofosfatos mg/L PO4 3 *   Nitratos mg/L 3 *  

Detergentes mg/L L.A.S. 1   * Cianuros mg/L 1   * Fenoles mg/L 1   * Cadmio mg/L 1   *

Cromo hexavalente mg/L 1   * Mercurio mg/L 1   * Cloruros mg/L 2   * Sulfatos mg/L 2   * Cobre mg/L 2   * Plomo mg/L 2   * Cinc mg/L 2   *

Calcio mg/L 3   * Magnesio mg/L 4   *

Sodio mg/L 4   *

Page 17: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Variables indicadoras de contaminación física:

·         Sólidos en suspensión

·         pH

Variables indicadoras de contaminación orgánica:

·         Oxígeno disuelto

·         Demanda química de oxígeno

·         Demanda biológica de oxígeno a 5 días

·         Coliformes totales

·         Fosfatos

·         Detergentes

Variables indicadoras de contaminación inorgánica:

·         Conductividad

·         Nitratos

·         Calcio

·         Magnesio

·         Sodio

·         Cloruros

·         Sulfatos

Variables indicadoras de contaminación tóxica:

·         Cadmio

·         Cromo hexavalente

·         Mercurio

·         Cobre

·         Plomo

·         Cinc

·         Cianuros

·         Fenoles

Los contaminantes de las aguas residuales son normalmente una mezcla

compleja de compuestos orgánicos e inorgánicos. Normalmente no es ni

Page 18: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

practico ni posible obtener un análisis completo de la mayoría de las aguas

servidas.

ANÁLISIS DEL pH

      La concentración del ion hidrogeno es un importante parámetro de

calidad tanto para aguas naturales como aguas residuales. El intervalo de

concentración para la existencia de la mayoría de la vida biológica es muy

estrecho y critico. El agua industrial con una concentración adversa de ion de

hidrogeno es difícil de tratar con métodos biológicos y si la concentración no

se altera antes de la evacuación, el efluente puede alterar la concentración

de las aguas naturales.

     El pH de los sistemas acuosos puede medirse convencionalmente con un

pH-metro, así como se pueden utilizar indicadores que cambian de color a

determinados valores de pH.

pH=-log[H+]

     La alcalinidad en el agua residual se debe a la presencia de hidroxilo,

carbonatos y bicarbonatos de elementos tales como calcio, magnesio, sodio,

potasio o amoniaco, esta alcalinidad la va adquiriendo del agua de

suministro, del agua subterránea y de materias añadidas durante el uso

domestico. La concentración de alcalinidad en el agua residuales importante

deba efectuarse un tratamiento químico o muestras en que se deba eliminar

el amoniaco.

OXÍGENO DISUELTO

Es la concentración de oxígeno medida en un líquido, por debajo de la

saturación. Normalmente se expresa en mg/L. Se puede determinar por el

método Winkler.

El Método Winkler

Consiste en provocar en el interior del frasco que contiene, o bien el agua de

dilución o la muestra en sí, la formación de un precipitado de hidróxido

Page 19: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

manganoso, éste se transforma en una mezcla de óxidos superiores, los que

al ser acidificados en presencia de un ioduro, liberan iodo en cantidad

equivalente al oxigeno fijado, este iodo liberado, se cuantifica con solución

valorada de tiosulfato de sodio.  

 1.- El sulfato manganoso agregado a una muestra con el hidróxido potasio

(integrante de una solución fuertemente alcalina de ioduro potasio)

reacciona produciendo un precipitado floculento de hidróxido manganoso.

MnSO4 + 2KOH ---------------------- Mn(OH)2 + K2SO4

 

2.- Si el precipitado permanece blanco, se debe a que no contiene oxígeno

disuelto (OD). Si el precipitado es pardo oscuro, señala la existencia de OD

que ha reaccionado con el hidróxido manganoso, oxidándolo.

 

Mn(OH)2 + O2 -------------- MnO2 (OH)2

(Mn+2 ----------------------------- MnO+4 )

 

3.- Agregando ácido sulfúrico hasta que el precipitado se disuelva,

formándose sulfato mangánico.

2 MnO2(OH)2 + 4H2SO4 ---------------------2 Mn(SO4)2 + 6H2O

 

4.- Reacciona inmediatamente este sulfato, fuertemente oxidante con el

ioduro de potasio, presente en la solución según I2 fuertemente reductor,

liberándose iodo, que da color característico a la muestra.

2 Mn(SO4)2 + 4IK -------------------- MnSO4 + K2SO4+ I2

 

Entonces, el iodo liberado es equivalente a la masa de oxígeno

presente en la muestra, de donde:

8 gs. de O2 = 127 gs. de I

Page 20: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

1 eq. O = 1 eq. I

 

5.- El iodo liberado se titula con una solución valorada de biosulfato de sodio,

en presencia de engrudo de almidón como indicador.

 

2 Na2 S2O3 + 2I2 --------------------- Na2S4O6 + 4INa.

de donde:

1 mol. de Na2 S2O3 ----------------- 1 mol de I.

248,2 grs. ---------------------- 127 grs.

 

La solución de Na2 S2O3 se prepara de manera que un ml. equivale a

0,2 mg. de O2, de donde:

 

0,2 mg.

8 mg.

N.= ---------------- = 0,025 N.

1

1ml. de una solución 0,025 N. de Na2 S2O3, equivale a 0,2 mg. de O2.

 

Este resultado permite interpretar como, a través de la valoración del I2

con Na2 S2O3, se está determinando el oxígeno disuelto en la muestra.

Si en la muestra se encontrara nitritos, al acidular la muestra con

H2SO4, ésta reacciona con el IK liberando I2, que al ser titulado con el Na2

S2O3. aparecerá como "oxígeno disuelto (OD).

 

2 IK + H2SO4-------------------------------- 2IH + K2SO4

2 H NO2 + 2IH ----------------------------- 2 H2O + H2O2 + I2.

 

Si la reacción terminara aquí, el error con bajos contenidos de nitritos en la

muestra sería poco significativo, pero la muestra expuesta al aire disuelve

Page 21: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

oxígeno que reacciona con el N2O2, produciendo otra vez NO2 que sigue

liberando más iodo.

 

2 N2 O2 + 2 H2 O + O2 ---------------------- 4 HNO2

 

Por eso el error se disminuye valorando de inmediato y rápidamente la

muestra a fin de que el ciclo se repita la menor cantidad de veces.

Si se agrega acida sódica que se incorpora a la solución alcalina de

yoduros, se elimina la acción de los nitritos.

 

2 NaN3 + H2SO4 --------------------------- 2 N3 H + Na2 SO4

H NO2 + N3 H ----------------------------- N2 O + 2 H2O + N2

 

Por lo tanto, este método, se aplica a aguas que no contengan más de 0,1

mg/l de nitrógeno al estado de nitritos, ni de hierro (1mg/l. de hierro ferroso

ocasionará una pérdida de 0,14 mg/l. de Oxígeno Disuelto). Tampoco debe

contener cantidades apreciables de sulfitos, tiosulfatos, politianatos, cloro

libre o hipocloritos o formas inestables de materia orgánica.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)

Se define como la cantidad de oxígeno expresado en mg/l. consumido

por las materias oxidables en las condiciones de ensayo, contenidas en 1 litro

de agua. Esta refleja el consumo de oxígeno en la oxidación química de la

materia orgánica.

Se utilizan dos métodos: uno con permanganato de potasio (KMnO4) y otro

con dicromato de potasio (K2Cr207).Este ultimo es el que más se utiliza para

determinar la demanda química de oxígeno.

Método Con Permanganato De Potasio

Page 22: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

El valor de KMnO4 es un ensayo empírico de las sustancias oxidables

químicamente empleando una solución de KMnO4 N/80. Este puede hacerse

en frío (4 horas a 27ºC) o en caliente (10 minutos de ebullición).

Método con Dicromato de Potasio

  En un balón de 500 ml. de cuello esmerilado, se colocan 5 ml. de la

muestra, se diluye con poca agua y se agrega 1 ml. de Solución de Sulfato

mercúrico, que eliminará la interferencia de eventuales cloruros presentes,

actuando también de catalizador en el proceso de oxidación. Se le agregan

20 ml. de la Solución Oxidante de Dicromato. Se conecta al balón un

refrigerante Friedrich, se calienta a reflujo durante 25 minutos exactamente

controlados desde el momento en que comienza la ebullición. Se deja enfriar

y se enjuaga el refrigerante dejando caer unos 50 ml. de agua, desconectar

el refrigerante y agregar unos 100 ml. de agua al balón, se enfría

nuevamente y se agregan 10 ml. de la Solución de Ioduro de potasio.

  Paralelamente se conduce un ensayo en blanco, donde la muestra ha

sido sustituida por agua bidestilada.

  El exceso de Dicromato no consumido en la oxidación, habrá

reaccionado con el Ioduro y liberado el equivalente en Iodo que será titulado

por el Tiosulfato.

El método se basa en la oxidación de la materia orgánica contenida en

la muestra por un exceso exactamente medido de Bicromato de potasio y la

posterior valoración del exceso no consumido por el Ioduro de potasio, que

libera Iodo que es luego valorado por el Tiosulfato de sodio 0,025 N.

K2 Cr2O7 + 6IK + 4H2SO4- ------ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 7H2O + 3I2

2 Na2 S2O3 + I2 -------------- 2 INa + Na2 S4O6

 

Cálculos.

DQO expresado en mg/l. O2 = F.N. (A - B) 8000

D.

Page 23: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Donde:

F. = Factor de dilución

N.= Normalidad de la Solución de Tiosulfato.

A.= ml. de Tiosulfato de sodio gastados en la titulación del Blanco

B.= ml. de Tiosulfato de sodio gastados en la titulación de la muestra.

En este caso:

DQO (mg/l.) = F. (A - B) 400

 Nota: Si al llegar a los 5 ml. de la muestra, los 20 ml. de la solución de

Bicromato, la mezcla se colorea de verde intenso, es evidente que la

cantidad de oxidante es insuficiente. Es entonces necesario diluir la muestra.

  Lo mismo ocurre si el valor de la D.B.O. es superior a 1.400 mg/l. Se

considera que la carga del efluente en materia orgánica es superior al 0,1 %

de glucosa, cuya D.Q.O. teórica debe ser 1.066 p.p.m.

Esta determinación, no representa lo que realmente ocurre en la

naturaleza y por sobre todo no hace una distinción entre sustancias

biodegradables y no degradables.

Campo De Aplicación De los Métodos

1. Aguas con escasa polución

orgánica: Cuando la muestra de agua presenta valores bajos del orden

de 1 a 8 mg/l de O2 de oxidabilidad al permanganato de potasio, la

determinación de la DQO con este reactivo no es reproductible. El test con

dicromato de potasio requiere una valoración en extrema precisa ya que

una gota de sulfato ferroso amoniaco equivale a 0,4 mg/l de O2.

2. Aguas de mediana

polución: Cuando la muestra presenta una oxidabilidad al permanganato

de potasio comprendida entre 8 y 20 mg/l de O2, se ha de admitir como

bueno el resultado si el consumo de permanganato de potasio supera el

20% de la cantidad añadida. Aun así, se encuentran diferencias

Page 24: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

apreciables. El test con dicromato de potasio presenta la desventaja de la

posible presencia de cloruros que pueden ser reciclados en parte.

3. Aguas muy contaminadas:

Cuando la muestra presenta valores de DQO superiores a 30mg/l el

método más adecuado es el test con dicromato de potasio, ya que el error

relativo en este caso es ya muy pequeño.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO)

Es la cantidad de oxígeno usado en la estabilización de la materia

orgánica carbonácea y nitrogenada por acción de los microorganismos en

condiciones de tiempo y temperatura especificados (generalmente cinco días

y 20ºC). Mide indirectamente el contenido de materia orgánica

biodegradable.

La demanda bioquímica de oxigeno se usa como una medida de la cantidad

de oxigeno requerido para la oxidación de la materia orgánica biodegradable

presente en la muestra de agua y como resultado de la acción de oxidación

bioquímica aeróbica, es por esto que este parámetro de polución sea tan

utilizado en el tratamiento de las aguas residuales, ya que con los datos

arrojados se pueden utilizar para dimensionar las instalaciones de

tratamiento, medir el rendimiento de algunos de estos procesos. Con los

datos de la DBO podrá así mismo calcularse la velocidad a la que se

requerirá él oxigeno.

La demanda de oxigeno de aguas residuales es resultado de tres tipos de

materiales:

Materiales Orgánicos Carbónicos, utilizados como fuentes de

alimentación por organismos aeróbicos.

Nitrógeno Oxidable, derivado de la presencia de nitritos, amoniaco y

en general compuestos orgánicos nitrogenados que sirven de alimento

para bacterias especificas.

Page 25: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Compuestos Químicos Reductores.

Metodología Para Determinar el DBO

La determinación se efectúa valorando el contenido de O2 de una muestra

dada y el que queda después de 5 días en otra muestra semejante,

conservada en frasco cerrado fuera del contacto del aire, a 20 ºC y en la

oscuridad. La diferencia entre los dos contenidos representa el DBO5.

El aporte de O2 necesario puede hacerse:

- Por aireación directa del agua

- Por diluciones con un agua no polucionada con O2 a saturación.

Método De Dilución

Este método se utiliza cuando el tenor inicial en O2, limitado por su

solubilidad en el agua, sea menor de 9.17 mg/1 a 20° C. Esto significa que

será imposible de medir los consumos de oxígeno que exceden de este valor

sin pasar por una dilución previa, de ahí el nombre "Por dilución".

El agua a analizar debe sufrir diferentes tratamientos antes de determinar

la DBO:

- Neutralización del pH (medio vecino a la neutralidad 6,5 a 8). Su PH,

como el contenido en sales minerales, debe ser el óptimo para el

desarrollo biológico.

- Destrucción de organismos nitrificadores (se realiza por esterilización

en medio acido. El agua a analizar se acidifica a pH 2-3 con H2SO4

concentrado y se deja 15 minutos, al cabo de los cuales se neutraliza

con NaOH).

- Cuerpos tóxicos (precipitación, decantación, etc., de cianuros, cromo,

etc.)

- Cuerpos reductores inorgánicos (SH2, SO2). A veces hay que eliminarlos

como las sustancias toxicas por dar una demanda elevada inmediata

de O2 disuelto.

Page 26: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Si el grado de contaminación es muy grande, el consumo de O2 será

superior a la máxima capacidad de saturación, que como hemos dicho es de

9,17 mg/l, de modo que es necesario efectuar diluciones, que pueden ser

variables, y que según el "Standard Methods" aconseja:

  - Líquidos residuales industriales conc.: 0,1 - 1 %

- Líquido cloacal "bruto" o sedimentado: 1 - 5 %

- Efluentes oxidados: 5 - 25%

- Aguas de ríos contaminadas: 25 - 100%

 La naturaleza compleja y variable de estos líquidos, impide aplicar en

forma estricta los valores anteriores. Cuando se carece de experiencia o se

trabaja con muestras desconocidas, el método más seguro consiste en

efectuar varias diluciones que cubran una amplia escala de valores de DBO.

Se cree que se obtienen mejores resultados efectuando previamente una

DQO, para orientarse dentro de qué valor oscila el contenido de materia

orgánica.

El agua de dilución debe contener las siguientes características.

- Su DBO5 no debe ser mayor de 0,2 mg/l.

- Su OD debe ser a saturación (teóricamente 9,17 mg/l.) prácticamente

entre 8 y 9 mg/l.

- Su Temperatura, aproximadamente 20° C.

- No debe contener nitritos, ni hierro, ni cobre, ni otras sustancias que

inhiban el crecimiento biológico, como cloro, por ej.

- Su PH, como el contenido en sales minerales, debe ser el óptimo para

el desarrollo biológico.

Se prepara a partir de agua bidestilada sobre vidrio, saturándola de

oxígeno y haciendo burbujear en su interior una corriente de aire purificada.

Se conserva a 20° C en la estufa de aire, practicándose la determinación del

Page 27: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

OD antes de usarla, y se le agregan, recién, los elementos nutritivos,

agitando suavemente y evitando su aireación.

Realización Del Método:

El primer paso consiste en hacer la DQO y algunos análisis previos para

verla necesidad o no, de algún tratamiento. Las determinaciones se hacen

sobre muestra decantada y, a veces, homogeneizada.

Los pasos siguientes son:

1. Introducir en un frasco o probeta la cantidad de muestra a analizar y

completar con agua de dilución al volumen correspondiente.

2. Homogeneizar la muestra.

3. Llenar dos (2) frascos de DBO por cada dilución y cerrar, cuidando de

que no quede ninguna burbuja de aire.

4. Determinar el oxigeno disuelto de uno de los frascos de cada dilución.

5. Incubar el otro a 20 ºC en la oscuridad durante 5 días, al cabo de los

cuales se valora el O2 disuelto.

Cálculos:

DBO (mg/l. O2) = F. (A - B)

F. = Factor de dilución

A.= mg/l. O2 de la muestra diluida antes de la incubación

B.= mg/l. O2 de la muestra diluida después de la incubación

Se toma como resultado más satisfactorio, aquella dilución en la que se

cumpla:

 

Relación entre DBO y DQO

Page 28: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

En ciertos vertidos de aguas residuales se ha observado una clara correlación

entre los valores de DQO y de DBO y se ha buscado la posibilidad de sustituir

la determinación de la DBO que es larga y complicada, con los valores

obtenidos de la DQO. En teoría, para sustancias orgánicas totalmente

degradables, la DBO última y la DQO, deberían coincidir.

Como los valores que se obtienen de la DBO son a los 5 días, este valor es

solo una relación entre DQO y DBO5, que deben ser mayores que la unidad.

Para la glucosa, el valor teórico es de 1,46.

En las aguas domesticas este coeficiente se acerca bastante a 1,4 pero

puede variar bastante según el nivel de vida, costumbres alimenticias y

hábitos higiénicos de la comunidad. Las aguas industriales suelen dar un

coeficiente mayor, debido a la existencia de poca materia orgánica

biodegradable.

INDICADORES BACTERIOLOGICOS

Algunas bacterias patógenas que tienen gran significación para la salud

son el Vibrio cholerae, la Escherichia coli, la Salmonella typhi, el

Streptococcus faecalis, el Clostridium welchii, la Shigella, el Campylobacter

jejuni y la Yersinia enterocolitica. Estas bacterias se transmiten por vía oral.

La mayoría tiene un tiempo de persistencia en el agua que va de corto a

moderado, baja resistencia al cloro y una dosis infectiva alta. Se ha

demostrado que en el caso de algunas bacterias como la Salmonella, el

reservorio animal cumple un papel importante. También se conoce que la

mayoría de bacterias patógenas no se multiplican en el ambiente, pero

algunas —como el Vibrio cholerae— pueden multiplicarse en aguas naturales.

Como por lo general la contaminación de las agua naturales por

bacterias patógenas, suele ir acompañada por poblaciones de Escherichia

coli, Streptococcus faecalis y Clostridium welchii, por lo tanto, puede

Page 29: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

evidenciarse la presencia de la primera a través de determinada acción

analítica de las segundas. Es así como surge el concepto de “indicador de

contaminación fecal” o “indicador bacteriológico de contaminación”

Los métodos para detectar bacterias patógenas en el agua son caros y

demandan mucho tiempo. Por este motivo, la vigilancia de la calidad del

agua se efectúa mediante la búsqueda de indicadores bacterianos a través

de métodos de filtración y del Número Más Probable por tubos múltiples. En

la actualidad, el mercado ofrece otras técnicas más avanzadas, pero el

empleo de las técnicas tradicionales está aprobado por los estándares

internacionales.

El grupo coliforme abarca géneros que utilizan la lactosa para producir

ácido y gas. Los coliformes termotolerantes crecen a una temperatura de

incubación de 44,5 °C. Esta temperatura inhibe el crecimiento de los

coniformes no tolerantes. Se miden por pruebas sencillas y de bajo costo y

Page 30: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

ampliamente usadas en los programas de vigilancia de la calidad del agua.

Los métodos de análisis son la prueba de tubos múltiples y la de filtración

con membrana.

Coliformes totales. Los coliformes totales se emplean para la evaluación

sanitaria de los efluentes finales de la planta de tratamiento. Para su

determinación se emplean los métodos mencionados para coliformes

termotolerantes.

Recuento en placa de bacterias heterotróficas. El recuento en placa de

bacterias heterotróficas detecta una amplia variedad de microorganismos,

principalmente bacterias que son indicadoras de la calidad microbiológica

general del agua.

Se ha comprobado que el conteo total es uno de los indicadores más

confiables y sensibles del tratamiento o del fracaso de la desinfección. Para

su determinación se emplea una prueba sencilla y de bajo costo. Los

métodos son el vertido en placa, la difusión en superficie y la filtración con

membrana. Se emplea un medio de cultivo rico, como el extracto de

levadura, y la incubación se realiza durante 48 horas a 35 °C.

ENSAYOS BIOLÓGICOS

     Otra forma de medir la toxicidad de las aguas residuales en lo que

respecta a la vida biológica son los ensayos biológicos. La finalidad especifica

de estos es:

Determinar la concentración de un agua residual dada que se produzca

la muerte de un 50% de los organismos de ensayo en un periodo de

tiempo especificado.

Determinar la concentración máxima que no causa efecto aparente

sobre los organismos de ensayo durante 96 horas.

     Se consiguen estos objetivos introduciendo peces u otros animales

adecuados en acuario conteniendo distintas concentraciones del agua

Page 31: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

residual en cuestión y observando seguidamente su supervivencia a lo largo

del tiempo.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA.

Indica la presencia de sales en el agua, lo que hace aumentar su

capacidad de transmitir una corriente eléctrica, propiedad que se utiliza en

mediciones de campo o de laboratorio, expresadas en micro Siemens/l (µS/l).

AUTODEPURACION DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

En un curso de agua, cuando se vierten volúmenes relativamente grandes de

aguas residuales en relación con el propio caudal del río, se pueden distinguir

varias zonas:

a.) ZONA DE DEGRADACION

En esta zona se inicia la descomposición de las materias orgánicas por la

acción de las bacterias volviéndose las aguas impropias para el desarrollo de

la vida.

Las aguas tienen aspecto sucio y se destruyen las plantas verdes. Son típicos

de estas zonas los organismos Sphaerotilus y Leptomitus. En los lodos de

fondos se encuentran gusanos, como Tubifex y Limnodrilus. La concentración

de OD baja a lo largo de toda la zona y, cuando desciende por debajo del

45% de saturación, mueren los peces. Los lodos comienzan a depositarse.

Esta zona se extiende desde el punto de lanzamiento, hasta el punto donde

la concentración de oxigeno disuelto desciende hasta aproximadamente el

40% de saturación.

b.) ZONA DE DESCOMPOSICION ACTIVA

Las aguas presentan un color parduzco o negro, desprendiéndose gases

malolientes. En la superficie del agua flotan lodos. En el agua se verifica una

fuerte descomposición de las materias orgánicas complejas. La concentración

de oxigeno disuelto desciende por debajo del 40% de saturación y, a veces,

llega a desaparecer por completo. En esta zona no pueden vivir los peces. En

Page 32: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

el lecho del río se depositan lodos negruzcos por la presencia de sulfuro de

hierro.

c.) ZONA DE RECUPERACION

El río va recuperando poco a poco sus condiciones de antes de los vertidos

de aguas residuales. El oxigeno consumido por la estabilización de la materia

orgánica, lo toma la corriente principalmente de la atmósfera y también de la

acción fotosintética de las plantas verdes. Las aguas poco a poco se van

aclarando, reapareciendo los vegetales; los animales inferiores sirven de

alimento a los peces.

Cuando el oxigeno que toma la corriente por reaireacion natural supera al

que necesita las bacterias para degradar la materia orgánica, la corriente se

va cargando poco a poco de oxigeno, aumentando su concentración del 40%,

a veces hasta la saturación.

d.) ZONA DE AGUA LIMPIA

Se restauran las condiciones iniciales del cauce.

Figura 1. Efectos de la contaminación sobre el oxígeno disuelto

Page 33: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Figura 2. Efectos de la contaminación sobre organismos acuáticos

Page 34: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

Puede darse el caso de que el vertido sea de tal importancia que la

recuperación del río sea imposible.

Productos biodegradables como los detergentes son a veces vistos

como no contaminantes, lo que no es correcto. El hecho de una molécula ser

considerada biodegradable significa que estará sujeta a un proceso de

quiebre por microorganismos que, en este proceso, consumirán oxígeno del

agua, lo que se representa esquemáticamente en la figura 1 para un

lanzamiento puntual. Aguas arriba del punto de lanzamiento dos indicadores

de calidad de las aguas, el oxígeno disuelto (OD) y la demanda bioquímica de

oxígeno (DBO) señalarán buena calidad, o sea, elevado OD (en el ejemplo, 8

mg/l) y baja DBO (en el caso, 2 mg/l). El lanzamiento de una carga

contaminadora orgánica implicará un aumento repentino de la DBO y una

disminución repentina del OD. Esto significa que habrá una proliferación de

microorganismos que promoverán la degradación del contaminante, al precio

de un elevado consumo de oxígeno.

Page 35: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

AUTODEPURACION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS

El suelo ejerce una acción altamente beneficiosa sobre la calidad del agua

que se infiltra en el terreno, contribuyendo por diferentes mecanismos a su

depuración física, química y biológica.

En primer lugar el terreno ejerce una acción de tamizado, reteniendo las

partículas gruesas en suspensión en primer lugar y paulatinamente las

restantes.

La eficacia de este mecanismo depende fundamentalmente de la

granulometría del suelo y de la profundidad de las capas de estratos por las

que se filtra el agua.

Existen en el terreno otros procesos que contribuyen a la

autodepuracion de las aguas subterráneas.

a.) ACCIONES BIOQUIMICAS

Dado que el suelo es un medio rico en bacterias, en su seno se verificaran

con mucha intensidad los fenómenos de degradación biológica de la materia

orgánica. En aquella parte del suelo de fácil aireación, predominan los

procesos de descomposición aerobia.

b.) ACCIONES FISICAS

Además de la retención mecánica que se ejerce sobre las partículas gruesas,

el suelo retiene por adsorcion y capilaridad muchas de las sustancias

disueltas y los microorganismos presentes.

c.) ACCIONES DIVERSAS

Junto con las anteriores se pueden citar el cambio iónico, hidratación,

hidrólisis, reacciones redox, etc.

La distancia a que la polución llega a través del suelo en el agua subterránea,

depende de varios factores: Volumen del material poluente, Características

físicas del suelo, Gradiente hidráulico del agua subterránea y Condiciones

Page 36: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

climáticas. Las sustancias químicas disueltas penetran mucho más

profundamente que las bacterias.

PROGRAMA DE MUESTREO DE CALIDAD DE AGUA DE

EMISARIOS SUBMARINOS

Se deben efectuar campañas de monitoreo a fin de determinar una línea de

base de calidad de agua en la zona de posible emplazamiento de una

descarga que sirva como referencia para evaluar el desempeño de cualquier

sistema de emisario submarino posterior a su construcción. Se deben incluir

la toma de muestras en estaciones ubicadas estratégicamente desde el área

de descarga hasta 300 m aguas afuera de las playas mas cercanas con un

elevado uso para recreación.

En el caso de mar abierto, los parámetros de medición deben ser los

siguientes:

1. Temperatura (perfil vertical)

2. Salinidad (perfil vertical)

3. Coliformes Totales y/o fecales (perfil vertical)

4. Oxígeno Disuelto, preferentemente en la superficie, a media profundidad y

sobre el fondo.

5. pH, preferentemente en la superficie, a media profundidad y sobre el

fondo.

6. Disco Sechhi.

7. Sólidos suspendidos.

8. Grasas y aceites.

La frecuencia de medición depende de las condiciones locales, pero en

general se recomienda dos o tres veces durante distintas épocas (por

ejemplo, épocas lluviosas, y seca).

Para sistemas sin tratamiento o únicamente con pretratamiento se

recomienda una evaluación para identificar y cuantificar los organismos de

Page 37: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

fondo para asesorar el posible impacto de la sedimentación de las partículas

de la descarga.

Este programa se debe combinar con mediciones de la cantidad y calidad de

aguas servidas. También se recomienda incluir mediciones de la cantidad y

calidad de la escorrentía del área de estudio.

Además de lo anterior se debe efectuar un programa rutinario de vigilancia

de la calidad bacterial del agua en las principales playas, para coliformes

totales y fecales u otro indicador. Se recomienda una frecuencia de medición

de cinco veces al mes.

Cuando exista la posibilidad de eutroficación, los parámetros secundarios

adicionales de medición deben ser:

1. Serie de Nitrógeno (N- orgánico, NH4, NO2, NO3), preferentemente en la

superficie, a media profundidad y sobre el fondo.

2. Fósforo total y orto-fosfátos.

3. Sílice

4. Clorofila ‘a’ (zona eufótica).

5. Demanda Bioquímica de Oxígeno.

Page 38: Trabajo de Muestreo de Aguas Residuales e Industriales2(2)

BIBLIOGRAFÍA

CATALÁN, L., CATALÁN Z, E., PACHECO R.,N y CATALÁN Z., J.A. 2000. Tratado

del Agua: Control de la Contaminación y Depuración. 1era Ed. Santa

María, C.A. Mérida- Venezuela. 287 p.

SANCHEZ,L.E. 2004. CONTROL DE LA CONTAMINACION DE LAS AGUAS. II

CURSO INTERNACIONAL DE ASPECTOS GEOLÓGICOS DE PROTECCIÓN

AMBIENTAL. CAPITULO 17.

WWW.ICLAM.GOV.VE/CARTELERAGENERAL.

WWW.IDRC.CA/ES/EV-66572-201/DO_TOPIC.HTM

WWW.OEI.ORG.CO/FCIENCIA/ART20.HTM

http://EUREKA.YA.COM/LHEGA/SERVICES.HTM.