Agua
El agua es un elemento esencial para la vida. Representa los
2/3 del peso total del hombre, y hasta 9/10 partes del peso en vegetales.
Teniendo en cuenta los aspectos de higiene personal, doméstica y subsistencia,
un hombre necesita una medida de 50 a 60 litros por día de dicho elemento, en
las ciudades. Si tomamos los valores sobre necesidades en la agricultura y
ganadería, se supone un consumo de 500 litros diarios por habitante.
• Εs un recurso natural único y escaso, esencial para la
vida en la tierra
• Solo un pequeño porcentaje del agua existente en la tierra
está disponible para las actividades del hombre.
• El conjunto de todas las aguas atmosféricas, superficiales
y subterráneas constituye una unidad.
• El funcionamiento de esta unidad a través del ciclo
hidrológico lleva consigo factores de incertidumbre.
Calidad de agua
La calidad del agua no es un término absoluto, sino que es
un concepto que indica relación con el uso o actividad a que se destina: agua
potable, uso industrial, recreación, riego, conservación de la vida acuática,
etc.
Contaminación
Se puede definir como la adición por parte del hombre de
materiales o energía calorífica en cantidades que causan alteraciones
indeseables del agua, aire o suelo. Cualquiera de estos materiales es llamado
contaminante.
Origen y naturaleza de los procesos
contaminantes
Aguas residuales
urbanas:
Contienen los residuos colectivos de la vida diaria. La red de drenaje arrastra todo tipo de
sustancias: emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales,
etc.), sales, ácidos, etc. Su volumen va en constante aumento, alcanzando en
algunas ciudades cifras de 600 litros por persona/día, que suponen alrededor de
50 kg. de materias sólidas secas por habitante/año
Aguas de origen
industrial:
Constituyen la principal fuente de contaminación de las
aguas. La mayoría de las industrias utilizan el agua en cantidades variables en
diferentes procesos de fabricación. Los principales sectores contaminantes son
los del petróleo, el carbón, los químicos y los derivados de la celulosa.
Construcción: Sólidos en suspensión, metales y pH.
Minería: Sólidos en suspensión, metales pesados, materia
orgánica, pH y cianuros.
Energía: Calor, hidrocarburos y productos químicos.
Textil: Cromo, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes
orgánicos, ácidos acético y fórmico, sólidos en suspensión.
Aguas de origen
agrícola:
Los contaminantes provienen principalmente de ciertos
productos utilizados en agricultura (plaguicidas) y de residuos de origen
animal. Su origen múltiple se suma a las combinaciones químicas que se
producen. Entre los productos orgánicos más frecuentes figuran aminoácidos,
ácidos grasos, éteres, detregentes, amidas, etc. Entre los compuestos
inorgánicos están numerosas sales disueltas en forma de iones: sodio, potasio,
calcio, manganeso, cloruro, nitrato, bicarbonato, sulfato y fosfato.
Para determinar la calidad del líquido
es preciso realizar análisis físico-químicos y biológicos.
Respecto las
características químicas, es necesario conocer la materia orgánica presente (demanda
bioquímica de oxígeno –DBO-, nitrógeno total, nitrógeno orgánico, etc.) y las características
inorgánicas, por ejemplo el pH, acidez, alcalinidad, dureza, conductividad, salinidad,
gases, metales pesados, entre otros.
Materia orgánica
Las sustancias orgánicas
representan una fuente de alimentación para los organismos presentes en el
agua. Los cuales tienden a desaparecer progresivamente por oxidación, y pasar a
sustancias como CO2, amoníaco, nitritos, nitratos, entre otros.
Demanda Bioquímica de Oxígeno: DBO
Es el Grado de consumo
de oxígeno durante la oxidación de contaminantes en el agua, llevada a cabo por
microorganismos. Este parámetro se determina midiendo la cantidad de oxígeno
utilizado por microorganismos durante un período de 5 días.
Es la cantidad de
oxígeno expresada en mg/L y consumida en condiciones de ensayo (20ºC, P atm y
oscuridad) en un tiempo dado, como consecuencia de la oxidación “por vía
biológica”, de las materias biodegradables presentes en el agua residual.
El cálculo se efectúa
mediante la determinación del contenido inicial de oxígeno de la muestra dada y
lo que queda después de cinco días, conservada en un frasco cerrado a 20 ºC. La
diferencia entre los dos contenidos corresponde a la DBO. Este muestra refleja
la materia orgánica que existe en el agua, indicando el oxígeno necesario para
alimentar a los microorganismos y las reacciones químicas.
Demanda Química de Oxígeno: DQO
Es un parámetro más
fácil de determinar que la DBO y consiste en la oxidación química de los
contaminantes del agua por dicromato en ácido sulfúrico.
Equivale a la cantidad
de oxígeno consumido por los cuerpos reductores presentes en un agua sin la
intervención de los organismos vivos.
Su determinación es más
rápida que la correspondiente a la DBO, precisando su ensayo 1 o 2 horas, si la
oxidación se efectúa en frío; o bien 20 o 30 minutos si la oxidación se efectúa
con dicromato en caliente.
La oxidación es activa
sobre sales minerales oxidables, así como sobre la materia orgánica biodegradable,
que existe en el agua analizada.
El agua con la sustancia
oxidante como puede ser el dicromato potásico y a pH determinado, se calienta
para facilitar la oxidación, y luego se determina la cantidad de oxígeno desaparecido.
Esta determinación
depende del reactivo oxidante y, por supuesto de las materias que puede oxidar,
tanto orgánicas e inorgánicas que existen en el agua.
Sólidos
Sólidos totales (ST) incluyen partículas de suelo insolubles,
sedimento, material sólido orgánico e inorgánico que está suspendido en el agua
y que en términos de masa total es la mayor fuente de contaminación acuática. Estos
pueden encontrarse como:
·
Sólidos
disueltos (SD) que no sedimentan encontrándose en el agua en un estado iónico
o molecular. También conocidos como sólidos filtrables, son los que se obtienen
después de la evaporación de una muestra filtrada.
·
Sólidos
en suspensión (SS), se considera que son los que tienen partículas
superiores a un micrómetro y que son retenidos mediante una filtración en el
análisis de laboratorio.
En muchos ríos la carga
de sedimentos ha aumentado bruscamente a causa de la erosión acelerada de
campos de cultivos, deforestación, construcciones y explotaciones mineras. Los
sedimentos originados por los sólidos suspendidos, destruyen los lugares de
alimentación y reproducción de peces y obstruyen y cubren lagos, represas, ríos
y bahías.
Asimismo, en relación
con las características biológicas, se deberán examinar los tipos
de microorganismos
presentes. Por ejemplo los coliformes fecales y la presencia de escherichia
coli.
Es importante destacar
que en los efluentes industriales, puede haber sustancias en distintas proporciones,
las que en sus estados puros, poseen efectos adversos sobre la salud, estos
compuestos químicos son conocidos como contaminantes prioritarios.
Efectos de la contaminación en las aguas
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SUSTANCIA
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TIPO DE INDUSTRIA
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EFECTOS
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ARSENICO
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Industria del vidrio.
Insecticidas. Síntesis
química aditivos para
la aleación de metales
(Cobre y Plomo) en sondas, mallas, cables.
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Mutagénico.
Cancerígeno. Lesiones cutáneas.
A largo plazo: efectos
cardiovasculares, hepato-
renales, neurológicos, teratogénicos.
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CADMIO Y SUS
COMPUESTOS
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Fábrica de
Acumuladores. Industria Electrónica
(pilas). Industria
Metalúrgica. Fabricación
de Polímeros. Cables
de transmisión de
Potencia.
Fosforescencia para la televisión.
Pigmentos cerámicos, Litografía. Fotografía.
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Carcinógenos,
Mutagénicos. Los compuestos
solubles son altamente
tóxicos. A largo
plazo: se concentra en
el hígado, páncreas,
riñones y tiroides.
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CROMO
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Cromado, antioxidante,
aceros al Cromo, pigmentos,
curtidos de cueros,
tinturas, litografía,
producción de Antraceno, Antraquinona.
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Efectos en piel,
tracto respiratorio, daño hepático,
a los riñones,
Mutagénico. Cancerígeno
y corrosivo para tejidos.
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MERCURIO
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Electrodos,
fabricación de Soda Cáustica y
de Hipoclorito de
Sodio. Catalizadores químicos.
Pinturas antifúngicas,
amalgamas,
recubrimiento de espejos.
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Mutagénico.
Teratogénico. Altamente Tóxico
por adsorción cutánea
y por inhalación. A
largo plazo: Tóxico
para el Sistema Nervioso
Central.
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PLOMO
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Fabrica de baterías.
Aditivos Alquil-Pb. Industria
eléctrica. Industria
química. Pinturas
caños de Plomo.
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Intoxicación
saturnina. Tóxico por ingestión,
o inhalación. A largo
plazo: daños al cerebro
y a los riñones. Defectos de nacimiento.
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ÁCIDO CIANHIDRICO
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Fabricación de
Insecticidas, derivados Acrílicos,
Cianuros metálicos, ferrocianuros, etc.
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En estado puro es
estable, líquido inflamable,
puede formar mezclas
explosivas con el aire.
Tóxico agudo, impide
la fijación de oxígeno
en los tejidos,
provocando la muerte por paro
cardio-respiratorio.
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Desde el punto de vista
físico, deberá evaluarse principalmente el aspecto, el color, la turbiedad, el
olor, la presencia de sólidos totales y la temperatura del efluente.
Color
El color es el resultado
de la reflexión de ciertas longitudes de onda de la luz incidente. El Color
puro se debe a las substancias disueltas, se obtiene después de eliminar la
turbidez. El Color aparente se debe a la suma de substancias disueltas más las partículas
en suspensión. En las aguas limpias no contaminadas el color amarillo se debe a
substancias húmicas, los colores rojizos se deben a compuestos de fierro, las
tonalidades negras se deben a la presencia de manganeso.
Turbidez
La turbidez se debe a
substancias insolubles en suspensión, microorganismos. Un agua turbia dificulta
el paso de la luz impidiendo la fotosíntesis y disminuyendo el aporte de
oxígeno disuelto. La transparencia de un cuerpo de agua natural es un factor
decisivo para su calidad y productividad.
Conductividad
La conductividad
eléctrica es la medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad,
e indica la materia ionizable total. Este parámetro depende de la temperatura.
La dureza y conductividad son dos parámetros que están muy relacionados, ya que
las sales de calcio y magnesio son las más abundantes en la naturaleza. La
conductividad y la dureza reflejan el grado de mineralización de las aguas y su
productividad potencial.
Temperatura
La temperatura del agua determina sus propiedades físicas,
químicas y biológicas. La temperatura es importante en la solubilidad de las
sales, y de los gases por lo tanto influye en la conductividad y en el pH. Una
contaminación térmica (vertido de efluentes con temperatura alta) se detecta
por un aumento de más de 3º C en una zona respecto de las adyacentes.
pH
El pH indica la concentración de iones hidronios en el agua
y usado como una medida de la naturaleza ácida o alcalina de una solución
acuosa. pH = 7 medio neutro pH < 7
medio ácido pH > 7 medio básico El pH en el agua natural depende de la
concentración de CO2, las aguas con pH entre 6 a 7, permiten el desarrollo de
una gran biomasa.
Fuetes:
http://sopetran-antioquia.gov.co/apc-aa-files/61623139653537653366373332323561/D_CIMA_UNIDAD.pdf