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Fuentes de abastecimiento de agua:
Superficiales: ríos, lagos, lagunas, presas, océanos y mares
Subterráneas: acuíferos subterráneos
PARAMETROS Y CARACTERISTICAS
DE LAS AGUAS POTABLES
SOLIDOS TOTALES
SOLIDOS DISUELTOS
SOLIDOS EN SUSPENSION
SÓLIDOS DISUELTOS
SÓLIDOS TOTALES
SÓLIDOS EN
SUSPENSIÓN
Sólidos totales: Los sólidos totales es la suma de los sólidos
disueltos y en suspensión que la muestra de agua pueda
contener.
Sólidos disueltos: Los sólidos disueltos lo constituyen las
sales que se encuentran presentes en el agua y que no
pueden ser separados del líquido por algún medio físico, tal
como: sedimentación, filtración, etc. La presencia de estos
sólidos no es detectable a simple vista, por lo que se puede
tener un agua sumamente cristalina con un alto contenido de
sólidos disueltos.
Sólidos en suspensión: Los sólidos en suspensión es el
material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma
de coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el
agua la propiedad de turbidez. Cuanto mayor es el contenido
de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez.
SÓLIDOS DISUELTOS: Son aquellos que se encuentran integrados a la
fase acuosa y son indistinguibles.
No se pueden separar de la fase acuosa por procesos mecánicos como
son la sedimentación, la filtración, etc.
Consisten de sales inorgánicas disueltas, por lo que su presencia en el
agua es en forma de catones o de aniones.
Cationes:
Ca+2, Mg+2, Na+, K+ Al+3, Zn +2, Cu+2......
Aniones:
HCO3-, Cl-, NO3-, SO4-2, F-, CO3-2, ........
En una solución, el principio de la electroneutralidad de las soluciones
salinas establece que el número de equivalentes de cationes y aniones
debe ser exactamente el mismo.
SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN: Son aquellos que se encuentran
presentes en las aguas potables o residuales y que no forma parte
de la fase líquida por lo que pueden separase mecánicamente.
Consiste de material orgánico (sólidos volátiles) y material inorgánico
(sólidos no volátiles), en forma de partículas o en forma coloidal.
SÓLIDOS FIJOS O
NO VOLÁTILES
(MATERIAL INORGÁNICO)
SÓLIDOS EN
SUSPENSIÓN
SÓLIDOS VOLÁTILES
(MATERIAL ORGÁNICO)
Turbidez: Es la capacidad que tiene la materia finamente dividida o
en estado coloidal de dispersar la luz. La turbidez es una
característica que se relaciona con el contenido de sólidos
suspendidos finamente divididos que se presentan en el agua. Sus
unidades son NTU's (Neophelometric Turbidity Units).
Conductividad: La conductividad es una medida indirecta de la
cantidad de sólidos disueltos que tiene un agua natural o residual.
Los iones en solución tienen cargas positivas y negativas; esta
propiedad hace que la resistencia del agua al flujo de corriente
eléctrica tenga ciertos valores. Si el agua tiene un numero grande
de iones disueltos su conductividad va a ser mayor. Cuanto mayor
sea la conductividad del agua, mayor es la cantidad de sólidos o
sales disueltas en ella.
Relación entre sólidos disueltos y conductividad: Los sólidos
disueltos se determinan indirectamente con la conductividad, ya
que conductividad es la capacidad de una solución para conducir
la corriente eléctrica.
Cuanto mayor sea la cantidad de iones (sales disueltas) presentes
en solución mayor es la conductividad del agua.
+
-
+
-
+
+
-
Cuantificación se sólidos totales
110ºC
(1)
(2)
12.4556
(3)
(4)
Cuantificación de sólidos disueltos
Cuantificación de sólidos suspendidos volátiles y no volátiles
pH ACIDO
1
2
3
4
pH BASICO
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH NEUTRO
Jugo Gastrico en el estomago: 1.0-2.0
Sangre: 7.3-7.4
Jugo de Limón: 2.4
Leche de Magnesia: 10.6
Vinagre: 3.0
Limpiador domestico a
Jugo de Toronja: 3.2
Jugo de Naranja 3.5
Saliva 6.4-6.9
Leche: 6.5
Agua Pura: 7.0
Base de amoniaco: 11.5
Dureza: La dureza del agua se debe a la presencia de cationes como:
calcio, magnesio, estroncio, bario, fierro aluminio, y otros metales que se
encuentran presentes en forma de sólidos disueltos. De éstos, el calcio y
el magnesio son los mas abundantes, por lo que casi siempre la dureza
está directamente relacionada con la concentración de éstos dos
elementos.
Ca+2 + CO3-2  CaCO3
Ca+2 + 2HCO3-2 + Q (calor)  CaCO3+ H2O + CO2
Lo mismo ocurre con otros iones como: Ba+2 y Mg+2
Consecuencias de la alta dureza del agua
Alcalinidad: La alcalinidad es una propiedad que tienen las aguas
naturales para amortiguar los cambios bruscos de pH por efecto de
un ácido y se le llama efecto buffer.
La alcalinidad se debe a los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos
presentes en las aguas naturales y estos se forman por la disolución
del bióxido de carbono atmosférico.
CO2 + H2O  H2CO3
ácido
carbónico
H2CO3  HCO3- + H+
ión
bicarbonato
HCO3-  CO3-2 + H+
ión
carbonato
El efecto buffer o de neutralización de ácidos ocurre debido a la
alcalinidad presente y por las siguientes reacciones de neutralización
del ión hidrógeno.
H2CO3  CO2 + H2O
HCO3- + H+  H2CO3
CO3-2 + H+  HCO3-
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO: La Demanda Bioquímica de
Oxigeno DBO, es una de las pruebas mas importantes para medir la
cantidad de material orgánico presente en un agua. La DBO es
definida como la cantidad de oxigeno requerida por las bacterias,
para estabilizar la materia orgánica biodegradable, bajo condiciones
aerobias. Por materia biodegradable se entiende o se interpreta
como la materia orgánica que sirve como alimento a los
microorganismos y que proporciona energía como resultado de su
oxidación.
NUTRIENTES
MUESTRA
AGUA DE DILUCIÓN
INCUBACIÓN
POR CINCO DIAS
A 20ºC
MUESTRA
BLANCO
MEDICION DEL
OXIGENO DISUELTO
RESIDUAL
DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO: Este otro tipo de prueba consiste
en determinar la cantidad total de materia orgánica, en términos de la
cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de
carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia
orgánica utilizando agentes fuertemente oxidantes en un medio ácido.
MUESTRA
OXIDANTE
DIGESTIÓN POR
60 MINUTOS A
150ºC
MUESTRA
ESTANDARD
BLANCO
MEDICION DEL
CROMATO REDUCIDO
CALIDAD BACTERIOLOGICA DEL AGUA
MICROORGANISMOS PATOGENOS
MESOFILICOS AEROBIOS
COLIFORMES
Algunos tipos de microorganismos patógenos (causantes de enfermedades)
INORGANICOS:
NMP (ppm)
Efectos
===================================================================================
Antimonio
0.006
1
Arsénico
0.05
2,3
Asbestos
7106 fibras/ml.
4
Bario
2
5
Berilio
0.004
6,7,8
Cadmio
0.005
9,10
Cromo
0.1
9
Cobre
1.3
3, 9
Cianuro
0.2
9,11
Fluoruro
4.0
6
Plomo
0.015
3,9,11
Mercurio
0.002
3,9
Níquel
0.1
9
Nitrato
10
12
Nitritos
1.0
12
Selenio
0.05
3
Talio
0.002
9,11.13
Estándar primario
Estándares de calidad del agua
Estándar primario: son aquellos que son obligatorios y que cuando
exceden el máximo valor permitido pueden causar daños al ser humano
en el corto, mediano o largo plazo.
Estándar secundario: son aquellos que no son obligatorios de cumplir y
solo son valores guía para tener una mejor calidad de agua.
ORGANICOS:
NMP (ppm)
Efectos
==============================================================================
Benceno
0.005
8
Tetracloruro de Carbono
0.005
8
o-Diclorobenceno
0.6
9
p-Diclorobenceno
0.075
8
1,2-Dicloroetano
0.005
8
1,1 Dicloroetileno
0.007
9
cis-1,2 Dicloroetileno
0.07
3,9
trans-1,2 Dicloroetileno
0.1
3,9
Diclorometano
0.005
8
1,2-Dicloropropano
0.005
8
Etilbenceno
0.7
9
Monoclorobenceno
0.1
9
Estireno
0.1
3,9
Tetracloroetileno
0.005
8
Tolueno
1.0
3,9
1,2,4-Triclorobenceno
0.07
9
1,1,1,-Tricloroetano
0.2
3
1,1,2,-Tricloroetano
0.005
9
Tricloroetileno
0.005
8
Cloruro de Vinilo
0.002
8
Xilenos
10.0
9
Estándar primario
PESTICIDAS Y ORGANICOS SINTETICOS:
NMP (ppm)
Efectos
===================================================================================
Alaclor
0.002
8
Atrazine
0.003
5,14
Benzopireno
0.0002
8
Carbofurano
0.04
3,14
Clordane
0.002
8
Dalapon
0.2
9
Dibromocloropropano
0.0002
8
Di-(2-etilexi) Adipato
0.4
9,14
Di-(2-etilexi) Ftalato
0.006
8
Dinoseb
0.007
10,14
Diquat
0.02
9,13
Endotal
0.1
9,13,14
Edrin
0.002
3,9
Dibromuro de Etileno
0.00005
8
Glifosato
0.7
9
Heptaclor
0.0004
8
Epoxido Heptaclor
0.0002
8
Hexaclorobenceno
0.001
8
Hexacloropentadieno
0.05
9,13
Lindano
0.0002
3,9
Metoxiclor
0.04
3,9
Oxamil
0.2
9
PCB’s
0.0005
8
Pentaclorofenol
0.001
8
Picloram
0.5
9
Simasine
0.004
8
Toxafeno
0.003
8
2-4-D
0.07
3,9
2,3,7,8-TCDD (Dioxine)
0.00000008
8
2,4,5-TP (Silvex)
0.05
3,9
Estándar primario
Estándar primario
Efectos
===================================================================================
TURBIDEZ:
0.5 A 5 NTU’s
†
RADIONUCLIDOS:
Partículas alfa
Partículas beta
Radio 226 y 228
15 pCi/lto.
4 mrem/lto.
5 pCi/lto.
8
8
8
0.1 ppm
8
BIPRODUCTOS DE DESINFECCION:
THM (Trihalometanos)
† La turbidez interfiere en forma adversa en el proceso de desinfección.
La Concentración o Nivel Máximo Permitido (NMP) está dado en mg/lto. o ppm, a
menos que se indique explícitamente las unidades de concentración.
EFECTOS:
1: Alteración de niveles de colesterol y glucosa
2: Daños al tejido cutáneo
3: Daños al sistema nervioso
4: Tumores benignos
5: Efectos adversos en el corazón y sistema circulatorio
6: Daños a huesos
7: Daños a pulmones
8: Posible cancerígeno
9: Daño a hígado y riñones
10: Efectos en la tiroides
11: Daño cerebral
12: Metahemoglobinemia (síndrome de niño azul)
13: Daño al estomago y sistema gastrointestinal
14: Afectación al sistema reproductivo
ESTANDARES SECUNDARIOS O VALORES RECOMENDADOS:
NMP (ppm)
Efectos
========================================================================================
Aluminio
0.05 a 0.2
A
Cloruros
250
B
Color
16 Unidades de Color
C
Flúor
2
D
Agentes Espumantes
0.5
C
Fierro
0.1
E
Manganeso
0.05
E
Olor
Menos de 3 Unidades
C
pH
6.5 a 8.5 Unidades de pH F
Plata
0.1
G
Sulfatos
250
H
STD (Sólidos Totales Disueltos)
500
I
Zinc
5
J
A: Precipita y forma coágulos en el agua
B: Afecta el sabor del agua y causa problemas de corrosión
C: Factor estético
D: Fluorosis dental
E: El agua causa manchado en ropa y demás artículos y afecta el sabor
F: Valores bajos de pH causan problemas de corrosión.
G: Decoloración de la piel. Irritación en membrana mucosa y ojos
H: Afecta el sabor y tiene efectos laxantes.
I: Problemas de sabor. Promueve la incrustación
J: Sabor desagradable en el agua
Algunos contaminantes del agua.
Flúor
Arsénico
Plomo
Cadmio
Cromo
Salinidad
Trihalometanos
COV (Compuestos orgánicos volátiles)
Problemas asociados con la calidad del agua potable
Sobreexplotación de los acuíferos
Sequía intensa y abatimiento de los pozos
Contaminación por factores antropogénicos
Problemas asociados con el consumo de agua con alto contenido de
flúor:
Fluorosis dental
Fluorosis esqueletal o ostoesclerosis
Problemas asociados con el consumo de agua con alto contenido de
arsénico:
Cáncer de piel y vejiga
Deformaciones congénitas
Formación de ampollas en piel
Daños al sistema nervioso
Alteraciones en la piel causados por el consumo de agua con altos
niveles de arsénico
Pie negro. También un tipo de alteración cutánea originada por el
consumo de arsénico en el agua potable.
Países con problemas de presencia de flúor y arsénico en el agua de
consumo:
Flúor: Chile, Argentina, China, Hong Kong, India. En México se
estima que el 6% de la población (5,000,000) está expuesta a la
ingestión de agua con alto contenido de flúor.
Arsénico: Australia, Estados Unidos, China, Chile, Hong Kong. En
India y sobre todo en Bangladesh el arsenismo tiene dimensiones
catastróficas.
Alta concentración de sólidos disueltos
Su inconveniente es escencialmente un problema de calidad de
agua que no tiene efectos en la salud, pero sí en el uso y consumo del
agua.
Tecnologías disponibles para la remoción de contaminantes
Sedimentacón
Filtración
Ultrafiltración
Oxidación cono ozono
Cloración
Alúmina activada
Ósmosis inversa
Resinas intercambiadoras de iones