Parametros Fisicoquimicos Del Agua

5/12/2018 Parametros Fisicoquimicos Del Agua

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GEMS: Sistema Mundial de Monitoreo del AmbientePRELAB: Programa Regional de Laboratorios

GEMS!AGUAPRELAB

C U R S O / T A L L E R S a B R E C O N T R O L D E C A L I D A D A N A L I T I C A

Parametros Fisico-Quimicos que Influyen en laCalidad y en el Tratamiento del Agua

por

Quim. Maria Luisa Castro de Esparza

CEPIS, Lima, Peru28 de setiembre - 9 de octubre de 1987

MINISTERIO DE SALUD

Organizaci6n Mundial de la Salud (OMS)Organizaci6n Panamericana de la Salud (HPE)Centro Panamericano de Ingenieria Sanitariay Ciencias del Ambiente (CEPIS)Ministerio de SaludDirecci6n Tecnica de Saneamiento Ambiental(DITESA)


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CONTENIDO

1. Introducci6n2. Ca lLdad del Agua3. Agua Potable

Criterios de calidad para agua potableGuias de calldad de agua de consumo humano de la Organizac16nHundial de la SaludNormas de calidad de agua4. Caracteristicas Fisicas de Cal1dad del Agua

(a) Turbiedad(b) S6lidos 0residuos- S6lidos totales- Residua disuelto o sOlidos disueltos- S611dos e n s usp ens ion- Solidos volatiles y fijos(c) Color(d) Olor(e) Sabor(f) Temperatura(g) pH

5. Caracteristicas Quimicas del AguaAceites y grasasA ge nt es e sp um an te sAlcalinidBdAmanioArsenicoBarioBoroCadmioClorurosCromoCobreCianuroD u r e Z BFenolesFosfatosF1uoruroHierroManganeso


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MercurioNitratosO xi ge no d is ue lt oPesticic:1asPlataPlamoSelenioSulfatosZincf.. Pa rfimetro s de Calidad Ff s Lc o+ Cu fmf co s en el Tratamiento del Ag ua

(a) Contaminantes inorganicos(b) Contaminantes nrganicos(c) C on ta mi na nt es b io Jo gi co s(d) Ccntawinantes radiologicos

7. Pruebas de Control en Plantas de Tratawiento de Agua(a) Parametros a medirse en una planta convencional para ]a remocion deturbiedad y/o color(h) Pa rfimetr o s a medirse en una plant a para remotion de hI e r r o y/omanganeso(c) Parametros a medirse en(d) Parametros a medirse en(e) 'Parametros a' medirsefluoruracion del agua

una planta de ablandamientoun pazo con cloracion simpleen plantas donde exi ste practicas de

B . Referencias Bibliografica~

ANEXOS

1. Parjimetro s cuyas mediciones son importantes en un laboratorio central decontrol de calidad de agua para consumo rumanoII. Equipo Basico para un Laboratorio de AguasIII. Criterios para la Seleccion de Metodos AnallticosIV. Programa rle Control de Calidad para un Laboratorio de Analisis de AguasV. Aspectos Practicos de la Observacion de Parametros en la Calidad de losRecursos de AguaVI. ~1anua]es de ~'eto(lospara Analisis Cufm t co s


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PARAMETROS FISICO-QUIMlCOS QUE INFLUYFN EN LA CALIDADY Etl EL TRATAIENTO DEL AGUA

1. INTRODUCCIONEn general, ]a c ompo s f cIfin ffs f ca y qufmica de las aguas se debe a lapresencia de muchos compuestos en estado co lo f da l 0 df sue Lt o s , que provienende las ~as Q1VerSas fuentes, tales como la erosion de aue10s y rocas;reacciones de diso1ucion y precipitacion que ocurren bajo la superficie de latierra y taml-Len de los efectos que resultan de las actividades del hombre.Algunos de estos procesos pueden ser evaluados si se recurre a los principiosde equilihrio quimico incJuyendo la ley de a cc f Sn de masas y 1a e cuac Ifin deNerst. En el caso de procesos irreversib1es tamhi~n se requiere rielconocimiento rle los mecanismos de reaccion yproporciones. La composicion delagua se ve directamente influenciada por la composicion quimica de las rocas,los ocea nos y Ia atmosfera. Factores ambientales (por e jemp Lo , clima), laestructura y posicion de los estratos de las rocas y los efectos hioquimicosAsociadas con los ciclos de las plantas y animales macro y tn f c r o ac Sp Lc o s ,determinan el transporte, p rec t pf tac f Sn , d f soluc f Sn y trans formac Idn de lassustancias.La calidad del agua se eva16a mediante an~lisis, cuyas ticnicas yprocedimientos deben haber side cuidadosamente desarrollados, eva1uados y quetengan los niveles de sensi bilidad requeridos. Para que los resultados de

estas determinaciones sean exactos y entendibles, se debe dar muchairnportancia a Ja toma 'de las muestras, preservaci6n de las mismas, lasunidades y te rm Lno log La usada. Tamb] ~n es rnuy Iitf I La df.scus f Sn de losresultados individuales porque permite asumir de manera razonable Ie forma enque se presentan con mayor frecuencia los compuestos en disolucion, losfaetores que influencian La soluhilidad de los diferentes f ones , Laprocedencia m~s probable de ciertos solutos, el ~mbito de c onc ent rac f Sn delcomponente y otros.

Para reducir 1a cantidad de elates obtenidos, los resultados de losaniilisis pueden ser agrupados y ev alu ado s me dia nte pr orn ecl ios , d ist rir uci on esde freeuenci~, correlaciones de iones, etc. El poner ep gr~fieos datosobtenidos de los an~lisfs 0 grupos de analisis ayuda a mostrar las relacionesflsicas y qufmicas entre el ag ua , fuentes probables de solutos, regimen decaljdad del agua y la eva1uacion de los recursos de agua. Segun lacompos tcIo n ffs Lc o+q u fmd c a , las relaciones entre iones 0 grupos de iones enrnuestras de agua individuales 0 en varias consideradas simult~neamente, estosgrificos pueden ayudar a estab1ecer el tipo de agua en estudio, relaciones de1a cal idad del agua con pa rfimetro s h I d r 'oI figico s como la p ropo rc Idn de unacorriente de descara. composicion del agua y 1a procedencia de las rocas que


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influyen en su composici6n. Las actividades del hombre pueden modificar lacomposIct.Sn del agua a traves de los efectos directos de la poluci6n y deresultados indirectos como en el caso de la intruci6n del agua del mar ensistemas acufferos subterraneos.

Para unconocimientosqufm ica delplanificaci6n

manejo racional de la calidad del agua se requiere defundamentales de los procesos que controlan la composici6nagua natural y la aplicaci6n de estos conocimientos en ladel uso y tratamiento del agua. Estos son:

a) Alteraciones fundamentales de atomos y nucleos;b) Las reacciones qufmicas de varios tipos y que involucran al agua,solutos, s6lidos y gases;c) Los medios usados para el estudio sistematico de estas reacciones,especialmente aquellos que se refleren a factores ambientales que influyen enla proporci6n y direcci6n de cada una de las reacciones cuando e1 agua estransportada a traves de su cicIo hidro16gico.2. CALIDAD DEL AGUA

El termino calidaa, aun en re1aci6n con el agua es un termino abstractoy s610 tiene importancia universal si esta re1acionado a1 uso que se Ie va adar. Por ejemplo, un agua suficientemente limpia que permite la vida de pecesde agua fresca puede ser demasiado poluida para ser usada para la nataci6n, 0una agua que es util para bebida humana, puede que no sea suficientemente purapara usarla en 1a manufactura de equipos eIectrfsnfos, Para decidir si unagua es de una calidad deseahle para un proposito particular, su calidad debeser especificada en terminos de usa.

Las sociedades modernas utilizan el agua para muchos prop6sitos, entreellos los principales son: uso domestico, industrial, hfdroel.Sctrtco,navegacIfm, LrrIgacIbn , crianza de ganado y aves de corral, viela acuBtica yrecreacion. Cada uno de elIas con requerimientos especfficos de calidad peroque a su vez originan cambios en el agua usada, surgiendo un conflicto cuandoel usuario afecta 1a calldad del agua en forma tal que su valor quedadisminuido para otro. Por ejemplo, cuando una industria 0refineria descargasus desagties a un rio del cual aguas abajo se abastece una planta detratamiento de agua.

A los camblos en los que ocurre cualquier disminuci6n de la adecuaci6nde la misma para cualquiera de sus usos benefLcos - sean reales 0 potencf.a.l.e s

y que son causados por el hombre se denomina contandnaci6n. Esto noconsidera la contaminaci6n debido a causas naturales.


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Como resultados de determinacion de las caracteristicas fLs Lc as ,quimicas y b L o Ifig L c a s, se pueden cuantificar las agua s con relacion a susvarios llSOS. Fste pr oceso esta s I endo revisado, dIvu Igjindose continuamentemediante publicaciones nacionales 0internacionales sobre criterios de calidadrelativos a los diferentes usos del agua. Estos criterios de calidad serefieren a "cualquier limite definido de va rf.ac Jdn 0 aLt eractdn de la caHdaddel agua se fia La do por los expert os en base a datos cientificos, dentro delcual no origina efectos especificos - generalmente adversos - para su uso porel hombre 0 para los organismos que vi yen en este elemento y, como ya se hameneionado, se basan en los conocimientos cientfficos mas avanzacos de que sedispone y pueden ser depurados a medida que clichos conocimientos evolucionan".3. AGUAPOTABLE

Ciertas sustancias 0 caracteristicas ffsicas y qufmicas pueden afectar1a aceptabilidad del agua de beber , Entre elIas figuran las que afectan laapariencia estitica como 1a turbiedacl; las que causan malos olores y sabores;acidez y alcalinidao; detergentes ani6nlcos; aeeites minerales; compuestosfenfil fcos y sales naturales de magnesio y hierro; asi como iones sulfato ycl oruro , si es tfin presentes en conentraeiones excesivas y que pueden afectar ala sa1ud de las personas que 1a ingieren.

Asimismo, requieren de atenci6n las diversas transformaciones quimicas ybioquimicas a que est an expuestos los eontaminantes del ambiente acufit Lco ,Las alteraeiones quimicas pueden afectar su disponibilidad biologica 0toxicidad aumentandola a disminuyendola. Poco se sabe acerca de estosprocesos qufmdcos , fisicos y bio16gicos Y sus mecanismos, a pesar de que sonindispensables para comprender ]as repercusiones para la sa Iud de lacontaminacion de los nive1es de contaminantes en el agua debe realizarsesiempre en relacion con la ingestion efectiva de agua potable y de la cargaimpuesta 81 organismo par otras fuentes en una localidad determinada. Larelacion entre la dureza del agua, traza de metales y sus efectos en la saluda largo plazo. no es muy bien entendido, pero varios factores del agua puedeninf1uenciar en 1a salud y enfermedades, y estos producir diferentes efectos endiferentes areas geograficas.Criterios de calidad para B g u a potable

PI suministro publico es quizas uno de los usos beneficos del agua quetiene requisitos estrictos de calidad, y s610 los de pre se rvac LSn de 1a vidaacuatica son mas estrjctos. Aunque la mayorfa de los paises no r.an formuladonornas especificas para la calidad de las fuentes de agua cr uda , en algunospafses tales como los Estados UnLdo s , se han elaborado aL respecto ciertoscriterios y normas que se presentan en la siguiente tabla:


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CRITERIOS DE AGU A DE BEBIDA: PARAMETROS

REGULACIONES INTERNAS AMERICANPR IM AR IA S E PA HATER WORKS USPHS(1975) ASSOCIATION (1962 )(l96~)Parametro Limites maximos del Meta Recomen- Obliga-contaminante Clado torio

FisicosColor (CU) (mg Pt/ l) 3 15S6lidos en suspension(mg/l) 0.1Sabor a aTurhiedad (UNT) Ib 0.1 5

QuimicosInorganicos (mg/l)Aluminio 0.05Arsenico 0.05 0.01 0.05Barto 1.0 1.0Cadmio 0.01 0.01Cromo (total) 0.05Cromo (VI) 0.05Cloruro 250Cobre 0.2 1.0Cianuro 0.01 0.2F1uoruro c c cHierro 0.05 0.3Plomo 0.05 0.05Manganeso 0.01 0.05Mercurio 0.002N it ra to (c om o N) 10 10Se1enio 0.01 0.01Plata 0.05 C.05Sulfato 250Zinc 1.0 5Dureza 80-100 .S6lidos Disueltos Totales 20e S O C


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REG ULACIO NES INTER NASPRH1ARIAS EPA(1975)

AMERICANWATER HORKSASSOCIATION(1%8)

DSPHS(1962)

Pa rfime tr o Limites maximos delcontaminante Meta Recomen- Obliga-dado torio

Quimicos organicos(mg!1)F xt ra ct o c ar bo no -cloroformoS us ta nc ia s a ct iv asal azul de metileno(SAAH)AldrinClordanoDDTDieldrinEndrinHeptacloroH ep ta cl or o e po xi doLindanoMetoxycloroToxafeno2,4-D2 ,4 ,5 -T P ( Si lv ex )C1oroformoPenoles

0.04 0.2

C.2 0.5dddd0.0002dd0.0040.10.0050.10.01e

C .OOI

Radio16gicosRadiacion totalradiacion totalRadio 226 & 228Estroncio 90

15 100 1COO31058

a) No ocjetableb) Nive1 maximo del contaminante es un promedio de 1 DT, pero puedeaumentar a 5 DT bajo circunstancias especiales.c) La c onc ent rac Ifin aceptab1e de fluoruros es una func Ldn de temperaturadel ambiente. El ambito es de 0.6 a 2.4 mg/l.d) Regulaciones Internas Primarias.e) Regulaciones estan siendo seriamente consideradas.


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Guias de calidad de agua de consumo humano de la Organizacion Muncial dela SaludEn el afro 1!l84 se han pubUcado las guias 0 pautas de caUdad deagua recomendadas, derogando las normas internacionales anteriores, deeste modo cada pais puede emp lea r las gufas (Ver Tablas 1,2,4,5) en lapreparacion de sus normas nacionales de acuerdo con las realidadespropias de cada pafs.En resumen estas gufas 0 metas han sido determinadas por un comitede expertos de la OMS tomando las siguientes consideraciones alestablecer los valores.

Normas de calidad de aguaLos programas efectivos de control y vigflancia de la calidad delagua potable requieren de una legislacion que tenga normas adecuadas queregulen la calidad del agua de consumo humano, y que sirvan paraseleccionar fuentes de agua, el tratamiento y la dtstrfbuc f.Sn, Para elestableeimiento de las normas propias de cada pais, las gufas de ealidadde la OMS pueden servir de base y orientaei6n.Se debe tener en cuenta s1 las normas se estableeen en base aeriterios de control de proeesos 0 de posibles efectos en la salud humana.

a. Los valores aseguran la aceptabi11dad estetiea y no representanriesgo en la salud del consumidor.

h. La calidad del agua es adeeuada para el consumo humano para todoslos propositos domesticos.c. Sirve como seffal para que cuando se pasa este valorSe investigue la causaSe consulte con las autoridades responsables de salud publica.d. La calidad del agua es aceptable para ser consumido durantetoda lavida.e. Las metas seHaladas estan d1rigidas a salvaguardar la saludeonsiderando el consumo del agus durante toda la vida.Exposiciones a eontaminantes por cortos periodos pueden ser

tolerados, pero segfin el caso y nivel de toxicidad deben sereontrolados.f. Cambios por eorto tiempo que no cumplen con las metas seffaladas nosignifiea que el agua tenga que ser descartada para el consumo.


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TABLA 1CALIDAD BIOLOGICA Y MICROBIOLOGICA

ORGANISMO VALOR GUIA OBSERVACIONESNIDAD

I. Calidad ~icrobio16gicaA. Abastecimientos de agua entubados

Coliformes fecales niimero/lOO mlA.I Agua tratada que ingresa en el sistema de distribuci6n

oOrganismos coliformes numero/ lOO ml o

turbiedad 1 UNT para desinfec-cion con cloro, preferibla pH 8.0P.O; cloro residual libre 0.2-0.5 mg/l siguiendo ~O minutos decontacto (como minimo)

A . 2 Agua no tratada que ingresa en el sistema de distribuci6nColiformes fecalesOrganismos coliformes niimero/lOOm1numero / 10 0 ml oo

Organismos coliformes numero /lOO ml 3A . 3 Agua en el sistema de distrihuc16nColiformes fecalesOrganismos c o l i f o r m e s niimero/lOO mlnumero /lOO ml oo

Organisrnoscoliforrnes numero/ !OO ml 3

en 98% de muestras examinadasdurante el ano - en el caso degrandes abastecimientos dondehan podido examlnarse suficien-te cantidad de muestrasen una muestra ocasiona!, perono en muestras consecutivas

en 95% de muestras examinadasdurante el af'lo- en el caso degrandes abastecimientos dondehan podido ser examinadas sufi-cientes muestrasen una muestra ocasional pero noen muestras consecutivas


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ORGANISMO UNIDAD VALOR GUIA OBSERVACIONESB. Abastecimientos de agua no entubadosCo1iformes feca1esOrganismos co1iformes n um ero /1 00 m 1nlimerol100 m1 o10 no deberia ocurrir repet1damen-te; si ocurre con frecuencia ys1 no se puede mejorar 1a pro-tecc10n sanitaria, se debe en-contrar, s1 es posib1e, unafuente a1ternativaC. A gua p ot ab le e mbo te 11 adaCo1iformes feca1es n6 me ro /lO O m 1 o 1a fuente debe estar 1ibre decontaminacion fecalOrganismos co1iformes n um er o/ 10 0 ml oD. Abastecimientos de agua en emergenciaCo1iformes feca1esOrgan1smos co11formes nu me ro /10 0 m lnuurero/lOO m1 o a1ertar a1 publico de hervir e1o agua en el caso de no poderalcanzarse los valores guiasestab1ecidonteroviruses no

II. Ca1idad BiologicaProtozoarios (patogenos)He1m1ntos (pat6genos)O rg an is mos v 1vi ent es ( al gas , o tr os )

no establecidono establecidono establec1do


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TABLA 2CONSTITUYENTES INORGANICOS DE SIGNIFICADO PARA LA SALUD

CONSTITUYENTE UNIDAD VALOR GUIA OBSERVACIONES

Arsenico mg/l 0.05Asbestos no establec1doBario no establecidoBerUio no establecidoCadmio mg/l 0.005Cromo mg/l C.05Cianuro mg/l 0.1Fluoruro mg/l 1.5 natural 0 adicionado de-liberadamente, puede ne-cesitar adaptaci6n bajocondiciones locales 0climaticasdureza no establecidorelativo a la saludplomo mg/l 0.05mercurio Il!g/l O.OCIniquel - no establecidonitrato mg/l (N) 10nitrito no establecidoselenio mg/l 0.01plata no establecidosodf o no establecido


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TABLA 3CONSTITUYENTES ORGANICOS OE SIGNIFICADO PARA LA SALUD

CONSTITUYENTE UNIDAO VALOR GUIA

aldrina y dieldrina ug!l 0.03benceno ug!l lOabenzo(a)pireno ug!l O.01atetraeloruro de carbon~ ug!l 38clordana ug!lelorobencenos ug!l no establecidorelativo a saludeloroformo ug!1 30 a

clorofenoles ug!l no establecidorelativo a salud2,4-0 ug!l looeDDT ug!l 11,2 dieloroetano ug!l loa1,1 dieloroetanod ug!l 0.3aheptac10ro yheptacloro epoxido ug!l 0.1hexaclorobenceno ug!l c.oiegamma-HCH (lindano) ug!l 3metoxlcloro ug/! 30pentaclorofeno1 ug!! 10tetracloroetanod ug!l lOatricloroetanod ug!L 30 82,4,6-triclorofenol ug!l loa,etrihalometanos no establecido

OBSERVACIQNES

umbral de olorconeentracion entre0.5 y 3 ug!lno debe comprometersela efieiencia de de-sinfeecion cuando secontrola el contenidode cloroformoumbral de olorconcentracion 01. ug!l

valor gufa tentativovalor gufa tentativoeoncentraci6n de um-bra! de olor- 0.1 ug!lver cloroformo


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(a) Estos valores gufa s se computaron de un modelo matemjitLco conser-vador hipoteticot el cual no podra ser experimentalmente verificadoy sus valores pueden, por 10 tanto , ser interpretados d iferente-mente. Las incertezas involucradas pueden ser de dos 6rdenes demagnitud (i.e., de 0.1 a 10 veces el nGmero).(b) Cuando la informaci6n cercInogenfitca disponible no sostuvo unvalor gura pero los compuestos fueron de probada Importancia en elagua potable y la orfentaci6n fue considerada una esencial t seestableci6 un valor tentativo gura sobre la base de la informaciondisponible relacionada con la salud.(c) Puede ser detectada por el sabor y el olor en bajas concentraciones.

(d) Estos compuestos fueron previamente conocidos como l.l-dicloroeti-leno, tetracloroetileno y tricloroetlleno, respectivamente.


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TABLA 4CALIDAD ESTETICA

CONSTITUYENTE 0CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR CUIA OBSERVACIONES

aluminl0cloruroclorobencenos yclorofenolescolor

cobredetergentes

mg/lmg/l 0.2250no establecido

unidades verdaderas 15de color (UVe)mg Pt/lmg/l 1.0no establecido

dureza mg/l( com o C aC 03 )sulfuro de hidr6geno -, no detectado porlos consumidores0.3o . !no establecldo6.5 - 8.52001000

hierro mg/!manganese mg/1oxigeno disueltopHsodio mg/lsolidos totales mg/1disueltossulfatosabor y olor

temperaturaturbiedad

zinc

mg/l

unidades deturbiedad ne-felometriea(UTN)mg/l

500

400

Es to s c om pue st os pu ede nafectar el sabor y elolor

no debe haber espuma,sabor, nl problemas deolor

deede e1 punto de vistaorgnoleptico, inofenslvoa 1a mayoria de los eon-sumldoresno estal-lecldo5

5.0

preferentemente 1parae fi el en cia d e d esi nf ec -cion


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TABLA 5CONSTITUYENTES RADIOACTIVOS

CONSTITUYENTE UNIDAD VALOR GUIA OBSERVACIONES

ActividadActividad totaltotal Bq/lBq/l 0.11 (a) S1 los niveles se ex-cedent puede ser necesa-rio mas analisis radio-nuclidicos detallados.(b) Niveles mas altos nOimplican necesariamenteque el agua no es apro+piada para consumo hu-mana.


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g. En el desarrollo de las normas de calidad del agua potable se debentomar necesariamente en cuenta consideraciones locales comogeografia, sLtuac Ifin socioeconomica, dieta y condicionesindustriales.h. En el caso de sustancias radioactivas el t~rmino de meta u objetivoes usado para denominar el "nivel de referencia" definido para laICRP.4. CARACTERISTICAS FISICAS DE CALIDAD DEL A G U A

La s caracteristicas fisicas del agua son:a) turbiedadb) solidosc) colord) olore) saborf) temperaturag) pH

Como su nombre 10 indica, se llaman fisicas porque se pueden detectarmediante Is medici6n de propiedades fisicas; en general, puedenimpresionar a los sentidos (vista, olfato, etc.) y esto implies que tienedirecta incidencia sabre las condiciones esteticas del agua.a) Turbiedad

Cualquier persona reconoce un "agua turbia" 0 "agua clara" y 10relaciona a la ausencia de turbiedad; la misma que se debe a particulasen suspensi6n 0 coloides. (arcil1a, limo, tierra finamente dividid8,etc.). Al incidir sobre las particulas 0 coloides un haz de luz, ~ste esdispersado en cantidades directamente proporcionales a la concentraci6nde coloides, dependiendo del tamafto y cantidad de los mismos. A Lamedicion de este fenomeno optico ya sea por transmision (turbidimetro) 0por dispersion a 900 (nefel6metros) se Ie denomina turbiedad.U1timamente ha cobrado importancia la presencia de fibras de asbestodesprendidas de los 8ccesorios de asbesto-cemento como un factor causantede turbiedad en las aguas de consumo.E1 esquema que se da a cont LnuacfSn presenta la clastf Icac tSn delas particulas segtin su tamai'io,esto es, desde atomos y mo If icu as ha staparticulas suspendidas, aunque se anota que los limites son aproximados ypar 10 tan to freeu enteme nte se con funde n 0interealan.


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Atomos ymol~eulas Coloides Particulassuspendidas

1 m -1um ..

103103um -lO~u unidad = metro mmicra = um (lO-6m)

M iJim ic ro ne s ( mu ) 1 10

El esquema anterior es importante en el disef'iode los sistemas deremocion de turbiedad, ya que no s6lo depende de las particulas (origen,estructura, composicion y forma) sino tambien de su tamaRa.

En general la remocfSn de turhiedad no es un proceso cliffci1 dellevar a cabo en forma continua y eficiente en una planta declarificacion de agua, pero si es uno de los procesos que afecta mas loscastas de praduccion, porque para su remocion requiere, en su mayorfa, elusa de coagulantes, acondicionadores de pH, ayudantes de coagu LacfSn ,etc. t productos relativamente costosos y que deben ser aplicados encantidades determinadas durante el proceso.No se conoce efectos directos de la turbiedad en la salud, pero siafecta la calidad estetica del agua ocasionando muchas veces el rechazopor parte de los consumidores. De otro lado, estudios de Sanderson y

Kelly en 1964 y de Tracy en 1966 han demostrado que en el proceso deeliminacion de los organismos patogenos por la ace ion de agentes quimicoscomo el elora las partlculas causantes de la turbledad reducen laeficiencia del proceso protegiendo f! sicamente a los microorganismos paraque tengan un contacto directo con el desinfectante, por 10 cual si bienla EPA no establece un criteria para turbiedad en la fuente deabastecimiento, la turbiedad debe mantenerse a un minima para garantizarla eficacia del proceso de desinfecci6n.En 197 2, California estableci6 un limite requerido para la filtra-cion de O. UT para todas las aguas expuestas a peligros de contaminacionpar desagues, como en 1977 los estandares internos de la EPA esta-blecieron que se requiere que el agua superficial de abastecimiento tenga1 UT. Estos limites recomendados han sido establecidos debido a que lasinvestigaciones han mostrado que la materia particulada protege a lospatogenos de los agentes desinfectantes.


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b) Solidos 0 residuosLos solidos 0 residuos son aquellos que se obtienen comoma ter ia r es id ual r em an en te despufis de evaporar y secar una muestra de

agua a una temperatura dada. El residuo 0 material solido remanenterepresenta aquel1a fraccion del material presente en la muestra que tieneuna presion de vapor muy baja a dicha temperatura (I03-l0SoC). Segun eltipo de asociaci6n con el agua, los solidos pueden encontrarsesuspendidos 0 disueltos. Segun sus caracteristicas y comportamiento, loss6lidos pueden presentarse en tres estados que corresponden a tamaf'l'osprogresivamente menores: suspension, co10 idal y diso1ucion. En estrictori go r, e l es ta do co lo id al c or re sp on de a pa rt ic ula s su sp en di da s.Cuando hay verdadera soluc Ifin , e1aproximadamente iguales 0 inferiores a 1 mu,el coloide tiene dimensiones que varian entresuspension grosera, las particulas a gotas

iguales 0 mayores de 1000 mu.

soluto tiene dimensionescuando hay estado coloidal,1 mu y 1000 mu y cuando hays usp en di da s t ien en ta ma f' l' os

Los solidos en suspension de un agua residual se encuentrandispersos en e1 agua, siendo de tamaf'l'oayor que los coloides. Seremueven parcialmente del agua por medios puramente ffsicos( es pe ci fi ca me nt e l os s ol id os s ed im en ta bl es 0 d ec an ta bl es ).El mayor problema en la determinacion de "solidos" de una muestrade agua se presenta cuando se quiere obtener informacion sobre las variasclases de solidos eXistentes, tales como solidos d1sueltos, fijos,vo14tiles, suspendidoB, sedimentables, etc.Las pruebas para determinar las formas de residuos no determinansustancias quimicas especiUcas y s610 clasifican el material que tienepropiedades Usicas similares y comportamientos semejantes frente a 1aignicion 0 secado.Las pruebas son bisicamente de naturaleza empfrica y losconstituyentes de cada forma de residuos se definen por el pr~ced!mientoempleado en la determinacion. Por eata razon, la obtenc16n de resultadosreproduclbles 0 comparables requiere especial atenc16n en la constanciade los detalles del procedimiento, tales como: tlempo de secado, tiempode ig ni ci on , t em pe ra tu ra y c ara ct er is ti ca s de l f il tr o.Determlnarlo a una temperatura u otra tiene importancia, ya que

varian mucho los resultados encontrados, debido fundamentalmente a quepor efecto del caLerrtmdento , se producen modificaciones en lacomposicion quimica de las sustancias q ue constituyen e1 residuo seco.


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Solidos totalesEste residuo corresponde al residuo remanente despues de secar

una muestra. Corresponde a la suma del residuo disuelto y suspendido.El residuo total de las aguas se determina a 103-105C.El residua total de acuerdo a la naturaleza de los compuestos que

10 constituyen puede dividirse en residuo fijo y volatil. Estaclasificacion se obtiene secando el residuo total por segunda vez a 55CoCEI residuo fijo, residuo que queda despues de calentar 1 hora a5500 no hace dLstLnc Ifin precisa entre residuo orgfinfo e inorganico,porque la perdida por calentamiento, no solo afecta a la materia organicasino incluye tambi~n perdidas debidas a la descomposicion yvolatilizacion de ciertas sales minerales como carbonatos, cloruros,sulfatos, sales de amonio, etc.La perdida en peso producida por este calentamiento a 550C seconoce como "residuo volati!". En la practica se usa mucho como una

estImacIfm del contenido organico del agua, afin cuando como se explicoanteriormente, hay algunas sales inorganicas que eventualmente puedendescomponerse originando tambien una perdlda en peso del residuo.Lo importante es conocer el desdoblamiento de los "solidos totales"en "solidos en suspension" y "solidos disueltos" y en "solidos fijos" y"s6lidos volatiles".S61idos totalesST .. s ol id os e n s us pe ns i6 n + solidos disueltos5S + SDSolidos totales -ST .., solidos fijosSF + solidos volatiles+ SVLos SS Y SD pueden cada uno de ellos ser analizados, aSimismo, ensu parte volatil y fija resultando SDV, SDF, SSF, S5V.

Residuo disuelto 0solidos disueltosConsiderando que los solidos disueltos comprenden los solidosdisueltos y coloidales, seria mejor definirlos como "solidos

fil trables" Para obtener efectivamente los solidos en sol.ucfinverdadera, seria necesario usar "ultra filtroe", equipos querutinariamente no ex isten en los laboratorios.Los s6lidos disueltos son todos los solidos que se obtienen despuesde evaporacion de una muestra previamente filtrada. Comprende solidos ensolucion verdadera y solidos en estado coloidal no retenidos en lafiltracion, ambos con particulas inferiores a 1 micron.


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c) S6lidos en suspens{6nSon todos los s6lidos presentes en un agua residual excepto lossolubles y los s6lidos en fino e stado coloidal. A groao modo puededecirse que los s6lidos en suspensi6n son los que tienen part{culas

superiores a 1 micr6n. En la practica los s6lidos en suspensi6n sonaquellos posibles de ser retenidos par una filtraci6n en analisis delaboratorio.S6lidos volatiles y fijosS6lidos volatiles sonresidual y que se volatiJizanrestante que no se volatiliza se

aq uellos s6lidos presentespor calcinaci6n a 550C.define como s6lidos fijos.en un aguaEl material

La diferencia de SF en relaci6n a ST da los SV. La gran mayor fa delos Bolidos volatiles son material or'gfinco y la gran mayo rfa de loss 6l ido s f ij os so n m ate ria l in org ani co.c) Color

Parfimetro ligado a la turbiedad pero que pueden presentarsec om o c ar ac te r{ st ic a i nd ep en di en te d e e ll a.Pese a los estudios que han efectuado diferentes autores sobreel tema del color en el agua y su remoci6n, no se han puesto de acuerdoen decidir cuales son i a s estructuras qufmicas fundamentales de lasmol~culas responsables, atribuyendo comunmente que el color se de~e a lapresencia de taninos, de lignina, acidos hfimfcos, acidos grasos, acidosfulvicos, etc. Parace que 10 mas aceptado es que el color natural del

agua, excluyendo el que resu1ta de descargas industriales, puede provenirde: a) 1a extracei6n aeuosa de sustaneias de origen vegetal; b) 1asoluei6n de productos resultantes en el proceso de descomposic16n de lamadera; e) Is solue16n de materia organica del suelo; d) la presencia dehierro y otros compuestos med.l1e08; e) una combinac16n de los procesosdescritos. Se ha comprobado que en 1a formsc16n del color en el sguaintervienen factores como el pH y Is temperatura, el tiempo de contacto,la materia organics y vegetal dlsponlble, etc.Debldo a que Is materia que origins el color es tan varisda

tamb fSn existen muchas variantes de los metodos de remoc:l6n del color;asf mientras que en algunos casos la coagulaci6n por compuestos comoalumbre 0 sulfato ferrico a pH bajos results extraordinariamenteefectiva, en otros se tiene que recurrir a otras tecnicas (como lasunidades de contacto 0 filtraci6n ascendente) para lograr un procesoefectivo.

Recientes estudios han comprobado que Is aplicaci6n de clorocomo desinfectante en aguas coloreadas puede dar origen a la formaci6n det ri ha lo me ta no s, c om pu es to s que t ie ne n e fe ct os c an ce rf ge no s e n a ni ma le s.


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La Environmental Protection Agency (EPA) recomienda comocriterio en aguas crudas, y por razones puramente esteticas, que estas noexcedan de 75 U. de color; se debe sin embargo tener en cuenta que estepuede ser removido eficientemente por metodos convencionales y que ladesinfeccion se debe hacer despues que el color haya sido removido.dye) Olor y sabor

Estos estfin intimamente relacionados y se puede decir que "a10 que huele, sabe el agua ", Es uno de los primeros motivos para elrechazo por parte del consumidor. La ausencia de olor, por ejemplo, esun indicio indirecto de la ausencia de contaminantes tales comocompuestos fenolfcoa ; por otra parte la presencia de olor a sulfuro dehidrogeno puede indicar una condici6n s~ptica de compuestos orgsnicos enel agua , La mayoria de las sustancias productoras de olores en aguascrudas son compuestos orgnicos generados por la actividad demicroorganismos y algas y tambien por desechos de descargasindustriales. La eliminaci6n de los olores puede efectuarse con procesosComo la aerac LSn , adLct Sn de carbon activado, etc. Debe tenerse encuenta en el diseffo de un sistema de tratamiento, sobre todo cuando se vaa clorar en presencia de compuestos fenolicos porque puede incrementar elsabor por la formacion de otros compuestos dsndose al agua e1 t!picosabor a " hospital" .

La E.PA recomienda como criterio, que por razones esteticas lasfuentes de abastecimiento deben estar razonablemente exentas de olores ysabores.f) Temperatura

Es uno de los parametros ffsicos importantes y ests determinadopor mfi tiples factores potencialmente ambientales que 10 hacen variarcontinuarnente. Generalmente este parametro no se acondlciona, sepresenta en forma natural. La temperatura es un parametro Importanteporque influye en el retardo 0aceleracion de la actlvldad biologica, laabaorcf.Sn de oxigeno, 1a precipitacion de compuestos, la formacion dedepositos, la desinfeccion mediante clor~ y tambien indirectamente en losprocesos de mezcla, floculaci6n, sedimentaci6n y flltraclon.g) . E . ! !

El control del pH del agua cruda es importante en los procesosde tratamiento e influye en fen6menos como 1a corrosion, se puede decirque no tiene efectos directos sobre la salud, pero afecta procesosimportantes como 1a des Lnf eccfSn can c l.o ro y se Ie asocia a fenomenostanto de corrosion como de incrustaci6n de las redes de distribucion.


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El pH del agua cruda 0 tratada puede ser facilmentecontrolada. Ceneralmente las aguas naturales que exhiben un pH pordebajo del punto neutro (7.0) se Ie adiciona alcali (en su forma mascomfm , cal) hasta alcanzar el nivel requerido para consegulr procesos6ptimos de floculacion. Cuando por efecto de la adic16n de un coagulantese reduce parte de la alcalinldad y el pH desclende, tamblen se puedecontrolar con un alcali hasta alcanzar un valor que no Ie confiera aIagua efectos corrosivos nl incrustantes. Las aguas corroslvas no tlenenIncidencia sobre la salud pero deterioran las redes y las aguasincrustantes afectan la capacldad de transporte de las mismas sl elproceso no es controlado en forma adecuada.Se entiende entonces que el factor pH no es tan importantedesde el punto de vista de salud como 10 es el de economia y por ser defacil control, el pH en las aguas tanto crudas como tratadas, puede estarentre 5.0 Y 9.o.

5. CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUASi consideramos el agua como el solvente universal, esta puedecontener cualqulera de los elementos de lao tabla periodlca. Sin embargo,son pocos los que son signlficativos con r'eacIfin a su presencia en elagua y los efectos que estos pueden producir durante los procesos detratamiento y en general en la salud humana.Para las fuentes cuyas aguas son tratadas para el consumo humano,se clescrlben a cont.LnuacdSn los prlncipales parjimetos quimicos,bio 16 gic os y r ad io1 6gi co s y las recomendaciones que como criterios decalidad ha publicado la EPA en marzo de 1973:Aceites y grasas: Los aceites y grasas si estan presentes en elagua producen problemas de olor, sabor, deterioran la caUdadestetica y aunque pueden ser un riesgo potencial para la seIud, debenestar ausentes del agua de consumo, mas por razones esteticas que por suin cid en cia so br e l OB s ist ema s de tra ta mie nt o 0sobre la salud.Agentes espumantes: Bajo este nombre generico se consideran todoslos productos que en mayor 0menor grado producen espuma cuando elagua es agitada. Su causa es principalmente el residuo de detergentesdomesticos, entre los cuales el Alkyl-Sulfonato Lineal (LAS) y el AlquilS ul fon ato B enc ini co Ram lfi ca do ( ABS ) s on lo s mas c om une s.Ademas de poder causar Imperceptibles masas de espuma tanto en lafuente como en los grifos domesticos, tienden a dispersar las sustanciasinsolubles 0 absorbidas, 1nterfiriendo as! con los procesos decoagulacion, sedimentacion y fl1tracion.


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La concentraci6n de estos agentes ani6nicos surfactantes sedetermina en el Laboratordo por medio de su reacc16n con el azul demetileno - sustancias act1vas al azul de metileno (SAAM).En concentrac10nes menores deefectos adversos en los procesos n1recomendado este limite como el que noa c onsum o hu mano.

O.5mg/l han demostrado no teneren la salud, por 10 cuaI se hadebe excederse en aguas destinadasAlcalinidad: Basicamente es la medida de la capacidad del aguapara neutral1zar acidos, aunque aniones de acidos debiles(bicarbonatos, carbonatos, hldr6xldo, sulfuro, bisulfuro, silicato yfosfato) pueden contribuir a la alcal1nidad, la cual esta influenciadapor el pH, la composici6n general del agua, 1a temperatura y 1a fuerzaH5nica. Por 10 general est! presente en las aguas naturales como unequilibrio ~e carbonatos y bicarbonatos con e1 Bcldo carbonico, contendencia a que preva1ezcan los fones de bicarbonato, de ahi que un aguapueda tener baja alcalinidad y un pH relativamente alto 0 viceversa. Laalcalinidad es importante en el tratamiento del agua porque reacciona concoagulantes hidrolizables (como sales de hierro y aluminio) influyendo enel proceso de floculacion. En general 1a alcalinidad natural presente enel agua cruda es suficiente en este proceso, pero sl esta es baja, deberecurrirse a la adici6n de un a1callnizante primario (generalmentehidroxido de calcio) para incrementarla, aumentando los costos deoperaci6n. Ademas, tiene Incidencia sobre el caracter corrosivo aincrustante que pueda tener e1 agua y en cantidades altas puede teneref ectos sob re e1 ~ abor.La EPA no hace ninguna recomendaci6n especial para la alcalinidaden fuentes de agua ya que esta se 11ga a factores como .pHy dureza, peroconcluye que 1a fuente no qebe mostrar cambios repentinos en el contenidod e l a a lc al in id ad .Amonio: Se puede considerar como un constltuyente "normal" deaguas superficiales, pero en cantldades superiores a 0.1 mg/1 (comoN) puede ser un indice de contaminaci6n por aguas servidas 0 residuosindustruales.Se considers un micro nutriente para microorganismos y algas en 108sistemas de distribuci6n. Influye en los procesos de desinfecci6n conclaro, incrementando su demands debido a la formaci6n de cloraminas. En

casos de concentraciones altas, su eliminacH5n Be efectfia por media deoxidacion con claro, 10 cual aftadeun nuevo casto a los procesos.


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Como un indice de contaminaei6n y por la influencia que tiene sobreel proceso de cloraci6n la EPA reeomienda que en fuentes deabastecimiento no exeeda de 0.5 mg/1, cantidad que sin ser un niimerode fin it iv o. p ue de c on si de rar se c omo to le ra ble .Arsenico: Elemento presente en la naturaleza y que puede sertoxico para el hombre en forma aguda 0 cr6nlca. Se encuentra enfo rm a t ri val en te 0 pentavalente tanto en compuestos inorganicos como

orgjin Iccs .En los Estados Unidos e1 arsenico se presenta en aguas encantidades que van de trazas hasta aproximadamente 0.1 mg/l, sin que conestos valores hayan causado efectos adversos sobre la salud. Se sospechasus efectos cancerigenos por la correlacHin eneontrada por Chen y Wu enTailandia en 1962 entre ]a incidencia de hiperquetosis y cancer de lapie1 con la ingesti6n de aguas con mas de 0.3 mg/l de arsenico; estamisma relacion fue comprobada por Trelles en la Argentina.Los metodos para remover ar senfco se basan principalmente en laoxidaci6n a 1a forma pentavalente para luego sedimentar can coagulaci6ncan sulfato ferrieo a pH de 6-8, con alumhre a pH de 6-7, 0 ab1andamie~tocon cal a pH 11. Con ellos la remoei6n de arsenico puede Ilegar a masdel 9 0%, a escala experimental de laboratorio y plantas piloto.Como criterio de caHdad Is EPA considera que en vista de losefectos adversos que puede causar el arsenico en los humanos y en queexiste informacion inadeeuada sobre la efectividd de un tratamientodefinido para la remoci6n del arsenico, recomienda que el conten! do enfuentes de abastecimiento no debe exceder de 0.1 mg/l.Bario: El bario es un elemento altamente t6xico para el hombre ycausa serios trastornos cardiacos, vaseulares y nerviosos,consIdarjindoae fatal una dosis de 0.8 a 0.9 gramos de cLorurc de bario

(550 a fO O mg de Ba); sin embargo los casos fatales se deben m a s bien aenvenenamientos por productos que utilizan el bario como componente(ej.: ratieidas) que por aguas, pues en estas generalmente el eontenidoes muy ba jo , variando entre trazas hasta O.OS mg/l J segun el estudiohecho en las aguas de consumo en 100 de las mas importantes ciudades delo s E st ad os U ni do s.Existen evidencias que el bario puede ser absorbido por 6xidos ehidr6xidos de r.ierro y manganeso, 10 cua1 sirve de base para pensar en unproceso c:leeliminaci6n durante la coagulaci6n. Sin embargo. no se han

hecho estudios profundos en cuanto a los efectos del uso proLongado deaguas con contenido de bario y de ahi que se encontr6 que el eontenido de0.5 mg/m3 de barLo en el aire, equivalente a 2 mg/l en el agua, queharia prabado no ser daffino para 1a salud, pudiera tomarse como base parafijar un criteria de calidad.


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La EPA en base a estas evidencias, y como un margen de seguridad,fijo tentativamente la cantidad limite de 1 mg/l en las fuentes de aguasde uso humano.Boro: Muy pocos estudios hay referentes a los efectos de esteelemento en aguas de consumo humano, aunque si hay estudios sobrelos efectos de este elemento, esencial para el crecimiento de las plantassabre las mismas. Estudios de laboratorio y a escala de planta pilotohan evidenciado un alto indice de eliminacion (98%) del bario durante elproceso de ablandamiento cal-soda a pH 8.5-11.3 y en un menor gradodurante el proceso de coagulaeion con sulfato ferrieo.Se habfa fijado en 1968 como criterio un Hmite 1lI8ximopermisiblede 1 mg/l en el agua para uso humano, pero el Comite de Revision en 1971determino que la evidencia disponible no indicaba que el limite sugeridofuera necesario y que se requeria mas informacion para decidir si paraeste elemento se necesitaba un limite especffico basado en razones

f Ls Lo l.Sg ica s ,Cadmio: Este elemento, desde el punto de vista biologico no esesencial ni benefico. Cuando se detecta en aguas, por regIageneral, se asocia con contaminaciones 0 filtraciones de plantaselectrolrticas 0 de galvanlzado, en las que el cadmio es uno de loscomponentes; tambien podria provenir de vertimientos de relaves mineros.Es potencia1mente t6xico y BU ingestion tiene efectos acumulativos en e1tejid o del higa do' y l os riffo nes.En base a las experiencias derivadas de la ingestion de alimentos ybebidas accidentalmente contaminadas con cadmio, en las cua l.e se pudo

determinar 1a dosls LngerLda , y en vista de La poca informacion demetodos definidos para su eliminacion, la FPA recomienda establecer, comomargen de seguridad, un limite maximo permisible de 0.010 mg/l en fuentesd es ti na da s a c on su mo h um an o.Cloruros: Los cloruros constituyen, en su forma mas comun, clorurode sodio 0 sal comun, un compuesto de diaria ocurrencia en la dietahumana. De ahi que los limites que puedan fijarse en el agua se basenm.h en razones del gusto que Ie imparten al agua que par motivos desalubrldad.Por regIa general las aguas superficlales no conUenen cloruros encantidades tan altas como para afectar sus condiciones de sabor , excepto

en aquellss fuentes provenientes de terrenos sa11n08 0 de acuiferos conlnfluencia de corrientes marinas.


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La eliminacion de los cloruros requiere de metodos sofisticados quese apartan de los covencionales y que agregan costos adicionales muchasveces impracticables, especialmente cuando los caudales por tratar sonmoderadamente altos. El m~todo tradfcional que aparentemente puederesultar mas eficiente y prfic tLco es el de la destLl.ac Ifin y actualmentese ests trabajando en este campo, para lograr unidades que aprovechandola energfa solar eliminen los cloruros eficientemente y a bajo costo;este sistema puede resultar especialmente util en comunidades costerascuya Gnica fuente sea el agua del mar.

Por razones de sabor no por reacciones flsiologicas se haestablecido un limite de 250 mg/l de cloruros (como Cl-) en aguas deconsumo, el cual puede ser razonablemente excedido segun las condicioneslocales y la costumbre de los consumidores.Cromo: Elemento que diffcilmente se encuentra en aguas naturales,su presencia indica contamfnac Idn por desechos 0 f ilt ra ci on es deestablecimientos de cromado electrol!tico de artefactoB, desperfectos ent or re s d e e nf ri am ie nt o 0 en equlpos de recirculacion de aguas en los queel cromo se utillza para enlucido y en el control de la corrosion.Cuando es Inhalado el cromo en estado hexavalente provocapulmonares, mientras que en estado trivalente no parece tenerefectos noclvos.

tumoresestos

La remoc16n del cromo trivalente puede ser efectiva a escala de1aboratorio mediante La : coagu lacd.Sn can alumbre a sulfato ferrico, y enlos sistemas de ablandamiento con cal. En este ultimo metodo el factorpH es muy importante pues, por ejemplo, sl la remoci6n es 98% efectiva apH entre 10.6 y 11.3, cuando este desciende a 9.2, la remocion esu ni ca me nt e de l 7 0 ~.

Por sus adversos efectos fisio16gicos, lafactor de seguridad, que el limite. para cromode sti na da s a co nsu mo hu ma n0,no excedan de 0.05 mg/1EPA recomienda comoen fuentes de aguacomo cromo total.

Cobre: Elemento que puede encontrarse en forma natural en lasaguas pero muy rara vez en concentraciones superiores a 1 mg/l. Seconsidera un elemento benefico para el metabolismo y su deficiencia la haasociado Sollman con anemia nutricional de los niftos. A este nivel deconcentracion no tiene efectos nocivos y en algunos sistemas se aplica alsulfato de cobre en dosis controladas que no exceden esta cIfra , comomecanisme para el control de algas, la dificultad que puede traer es quefavorezca a la corrosion del aluminio y el zinc y origine problemas desabor.Por consideraciones basadas prlncipalmente en el factor sabor antesque en el de salubridad, la EPA ha recomendado un limite de 1 mg/l decobre en aguas destlnadas a consumo humano.


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Clanuro: No es comun encontrarlo en el agua natural. E1ementotexIco para el hombre, se estlma que una dosls de 50-60 mg/1 puedeser fatal, pero sl esta eS del orden de 10 mg/1 0 menos no es nociva; elcuerpo rapidamente 10 convlerte en tlocianatos, cuya forma es Mucha menost6xica. La cloraci6n 11evada hasta obtener cloro residual, a pH neutro 0lig era ment e a1 ca1i no j reduce los nive1es de cianuro por debajo de loslimites propuestos como de1etereos.

La EPA recomienda un contenido no mayor de 0.2 mg/1 en aguasdestinadas a consumo puh1ico.

Dureza: Se define como la suma de 106 cationes polivalentesexpresados como la cantidad equivalente de carbonato de calcio,entre los cua1es los mas comunes son los de calcic y magnesio.Se han postu1ado algunos conceptos sobre los efectos adversos 0benef Icos de 1a dureza sobre 1a sa Lud , pero ninguno de ellos ha sidodemostrado plenamente.La dureza esta ligadaalca1inidad y dependiendo detuberias y hasta obstruir1asparticularmente en las aguasalta temperatura favorece lalas aguas duras consumen masde lavado.

a otros parametros como e1 pH y 1aellos, puede formar depositos en lascompletamente. Fste fenomeno es noeivode a l f me nt a c I Sn de calderas, en donde 1af ormac I Sn de sedimentos. Por otra parte)jabon y detergente durante las operaciones

La rmoc ISn de la dureza se puede conseguir medianteresinas de intercambio i6nico (zeolitas). Para atender a unacomo este proceso resu1ta inadecuado y costoso, se puedenlveles aceptables mediante la p rec fpd tac f.Sn con cal, 0 concombinado cal-carbonato.

e1 uso depob l ac f Sn ,rebajar ael proceso

En terminos generales puede considerarse un agua blanda cuandocontiene menos de 100 mg/l (como CaeD3)' medianamente dura con 100-200mgll y dura cuando tiene de 200 a 300 mg/l.La EPA no da un limite especiflco para dureza.Fenoles: Estos se definen como los hidr6xidos derivados delbenceno y su nueleo condensado; en las aguas naturales su presenciaest! relacionada con la descomposicion de hojas y materia orgnica,acidos hfimicos y fulvicos, pero principalmente se Ie asocia a proeesos decontarninaci6n de las fuentes por desechos industriales, aguas servldas,fungicidas y pesticidas, hidrolisis y oxidacion de pesticidasorganofosforados, degradaeion bacteriologiea de herbicidas del acidof en oxia lqui li co , e tc .


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El principal efectoque causan los fenoles afin en cantidades muypequeffasestsn en el cambio de las condiciones organolepticas del agua debebida.Generalmente los compuestos fenolicos no son removidos coneficiencia por los tratamientos convencionales. Si en las aguas tratadastienen presente este compuesto y son sometidas a un proceso dedesinfecci6n can cloro, si van a ser afectadas tanto en el gusto como enel sabor y van a presentar caracteristicas que pasan desapercibidas enlas plantas pero que aparecen en las conexiones domiciliarias.La EPA recomienda que el contenido de compuestos fenolicos no debeser superior a 1 mg/l.Fosfatos: Compuestos esenciales en toda forma de vida acuatica yes un limitante del crecimiento de plantas. Su presencia estaasociada con la eutrof Icactfin de las aguas , problemas de crecimiento deplantas indeseables en embalses y lagos, acumulac16n de sedimentos, etc.Se ha llegado a evidenciar que concentraciones relativamente bajasde complejos fosforados afectan el proceso de coagulacion.La EPA recomienda que no se establezca un Hmite defLnLt Ivo ; enlugar de ello que se estud1e la concentracion de fosfatos en el agua conrelaci6n a la productividad biologica y los problemas que estos generanen el proceso de filtraci6n y en la produccion de olores.Fluoruro: Se ha llegado a comprobar que el contenido natural defluor, dentro de los limites de 0.8 a 1.2 mg/k resulta benefico enlos ninos que estan desarrollando el esmalte dental en reduccion de hastaen 60% de caries dental. S1 el contenido se excede de esos limites, elfen6meno de proteccion del esmalte prevalece pero el esmalte puedeadquirir manchas permanentes conocidas como "gluorosls dental". Si elcontenido de fluor en el agua es elevado y la ingestion es permanente ysistematica, se presenta la fluorosis (dientes manchados severamente) yo tro s fe no me nos in des ea bl es e sp ec ial men te e n la s es tru ctu ras o sea e.En aguas naturales los contenidos e1evados de fluor se puedenremover hasta alcanzar limites muy bajos durante el proceso deablandamiento con cal 0 mediante intercamhio ionico usando como resinasde intercamhio al6mina activada 0 huesos calcinados.Trece paises en 1a region de Las Americas, incluyendo Canada y E V A ,han adoptado programas de adicion de fluor en las aguas de consumo comomedida preventiva de la caries dental, para 10 cual se usa el fluoruro desodio, fluoruro de calcio 0 scido fluorosilisico y el fluor silicato desodio.


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Debido a que la ingestion de agua es directamente proporcional a latemperatura del amb Ierrte , las cantidades de fluor en el agua de consumodeben ser inversamente proporcionales al proIDedio maximo anual de latemperatura del ambiente de cad a localidad segun la siguiente tatla.

RECOMENDACION DEL CONTENIDO DE FLUOR

Promedio anual de temperaturamaxima del ambiente, CO (*) Nivel optimo de F enmg/I

10.0 - 12.212.7 - 14.415.0 - 17.7Ie.3 - 21. 622:.2 - 26.126.6 - 32.7

1.21.11.00.90.80.7

(*) Datos de por 10 menos cinco aHos.Hierro: La presencia de hierro en las aguas no tiene efectos desalubridad, pero afecta el sabor, produce manchas indelebles sobrel os a rt ef ac to s s anI ta ri os y la ropa blanca, y se deposita en las redes de

distribuei6n, eausando a veces obstrucciones y alteraeiones en laturbiedad y el color.Se presenta en la forma ferrosa especialmente en aguas subterrsneaspero puede ser oxidado relativamente con faeilidad al ponerlo en contactocon el aire en sistemas sencillos de aerac tSn ; en la forma ferriea sepuede precipitar como hidr6xido ferrieo mediante la adicion de cal(conjuntamente con alumbre) durante el proeeso de floculaeion.El 1 fmi te se basa en razones de fndole estetica y deteeci6n desabor.Por consideraciones de sabor y debido a que los tratamientoBconveneionales pueden eliminar el hierro en estado ferrieo no pero elhierro soluble (Fe++), se recomienda que aguas destinadas al consumohumano no deben sohrepasar de 0.3 mg/l de hierro soluble.Manganeso: Este elemento ests frecuentemente asociado con elhierro y no es comtin su presencia en el agua forma independiente.Por 10 general se present a en estado reducido (Mn++) y BU exposieion alaire 10 1leva a oxidos hidratados menos solubles.


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Concentraciones inferiores a 0.5 mg/1 son aceptables para aguas deconsum~ humano.

Mercurio: E1emento distribuido indistintamente en e1 mundo.Debido a1 desarrollo de la industria y las c1encias agr fcol.as haexistido la marcada tendencia al aumento de los nive1es de mercurio, porejemplo con el usa de combustibles que provienen de fosiles, que seconsideran una fuente adicional de poLucIfin para e1 agua, el aire y elsuelo. Actualmente los organismos nacionales e internacionales tienen uninteres grande en hacer una limpieza de este elemento ampliamenteexparsido. En adici6n, las fuentes de mercurio para el hombre seaumentan con cierto tipo de alimentos, entre los cuales el principal ese l pe sca do .E1 mercuric es texico para e1 hombre en las formas agudas ycr6nicas. En el tracto intestinal las sales mercuriosas son menossolub1es que las mercuricas y por 10 tanto son menos taxicas. Seconsidera que dosis de 20 y SO mg/l en la forma mercurica son fatales.Las afecciones cr6nicas por compuestos o rgfincoa mercuriales se asociancan exposiclones industriales en donde han entrado estas formas poraccidente 0por contaminaci6n. Estas se caracterizan par inflamaci6n dela boca y encias, rinchaz6n de las glandulas sallvales, salivac16nexcesiva, debilidad de los dientes, calambres, temhlores, espasmos,c am bi os d e p er so na ll da d, d ep re si 6n , i rr it ab il id ad y nerviosismo.

La remoci6n de mereurio del agua ha sido estudiada a nivel delaboratorio y plantas piloto. Estos estudlos demuestran que la remoci6nde mercurio inorginico depende del pH y de la turbiedad del agua y que 1aremoc16n tiene poea dependencia en la concentraei6n de mercurio en rangosentre 0 .0 03 y 0.0 16 mg/l. La remocian con sulfato ferrieo (17 mg/1)probo ser del 66% (eontenido inieia1 0.05 mg/l de mereurio orginleo a pH7 y de 97% a pll 8. La . remocian con sulfato de a1uminio es mucho menosefeetiva, logrindose solamente una remoci6n del 38% a pH~. La remoei6nes afectada por la tu.rbiedad pues experimentalmente con aguas deturbiedad 2 U.J. la remoei6n en un caso fue de 1% mientras que subia al40% cuando se tenia una turbiedad de 100 U.J.


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La eliminacion de mercuric organico en el proceso de ablandamientocan cal es moderadamente efectiva, y dependiente del pH, Ilegando al 30%a pH 9.4 mientras que fue del orden del 60-eO% con pH entre 10.7 y 11.4.Se ha probado a nivel de laboratorio que las resinas de intercambio

ionico son efectivas en la remoci6n de Mercurio hasta un 98% tanto en laforma organica como inorganica.El carbon activado pulverizado, si se usa conjuntamente conalumbre, aumenta los porcentajes de remoci6n; pero para obtenerremociones signif icativas req uerirfa de cant idades mayores q ue las usadasen el control de sabores y olores. En terminos generales se requiere 1mg/l de carbon activado pulverizado por cada microgramo de mercurioremovido. El carbon granulado remueve hast a el 80% del mercuric inicial(29 microgramos por litro) en un tiempo de contacto de 3.5 minutos con25.0 00 volumenes de agua como lecho.Los niveles aceptables de ingestion de mercuric se basan enevidencias epidemio16gicas mediante las cuales se sabe que la menorconcentracion de metil-mercurio en la sangre asociad3 con srntomastaxicas es de C.2 microgramos par grarno de peso, que a su vez correspondea una prolongada y continua ingestion humana de 0.3 rng/70 kilos/dra. Sise usa un factor de seguridad de 10, la maxima ingestion dlaria seria de0.03 mg/persona/dia, aunque se reconoce que el factor de seguridadresulta pequeffo p ara los ninos. Asumiendo que un agua contenga 0.002mg/l de mercuric y una ingesta de 2 litros/dra, esto representa 4microgramos par dia; sf la ingesta de pescado es de 420 gr/semana y estecontiene 0.50 mgs Hg/kl10, agregado esto al mercurio contenido en elagua, el factor de seguridad para un adulto de 70 kilos seria de 9.Considerando que no todo el Mercurio esta en la forma de alkyl, 0que la

inBesta de pescado se re~aje, el factor de seguridad se incrementanotoriamente.En base a estas consideraciones mencionadas, teniendo en cuenta losefectos t6xicos y a que no se ha establecido tratamiento definido para laremocion del mercurio, 1a EPA (1976) recomienda no exceder el Hmite de0 .0 02 m g/ l como me rcurio t otal.Nitratos: La presencia de nitratos no es extrafta,especia1mente enaguas almacenadas en cisternae en comunidades rurales. En el afrode 1945 Comly report6 por primera vez la relaci6n de una circunstanciaanormal en la sangre de los niffos (metahemoglobinemia) con la ingesti6nde aguas con un contenido mayor de 10 mg/1 de nitratos (como N). E1

contenido de nitratos tiende a ser ms alto cuando los tanques selocalizan en un area donde puedan recibir infiltraciones de establos 0pozos septicos. Sin embargo, no todos los ninos que LngLeren aguas can


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altos contenidos de nttratoa 00 mg/l 0 m as ) n ec es ar ia me nt e d es ar ro ll anla enfermedad, para ello se requ!ere que haya una predisposici6nnatural. La edad es tambH;n importante porque raramente se presenta enniffos de mas de tres mesee de edad y mueho menos en adultos. Aunque 1atoxicidad relativa de los nitratos es bien eonoeida, es diffe!lestal:-leeercual es el nivel de una dosis nociva. Los nitritos tienenmayor efecto nocivo que los nitratos, peronaturales no se presentan niveles mayorescloro los convierte en nitratos, elsolucionado.

como generalmente en las aguasde 1 mg/l y la oxidaci6n conproblema practicamente queda

Los metodos tradicionales de f'Locu.Iacdn y afin ablandamiento concal no son efeetjvos para la remocion de nitratos, sjendo el mas efectivoeI de resinas de intercambio ionico, que puede remover concentracionestan altas como 30 mg/ l hasta 0.5 mg /l en pr oc eso s co nti nu os.Por sus efectos adversos a la salud de los lactantes y porque no setienen procesos definitivos para su remocion, el contenido de nitratos enaguas de consumo publico no debe exceder de 10 mg/l; puesto que losnitritos tienen un efecto toxico superior a los nitratos, el contenido nodebe exceder de 1 mg/I.Oxigeno disueIto: E1 oxigeno en el agua proviene del aire y serequiere para oxidar a otros elementos y despueEl removerlos, porejemp10, el caso del hierro, el manganeso y el amonlaco. Niveles bajos 0ausencia de oxigeno en el agua, puede indicar contaminaci6n elevada,condiciones septicas de materia organica y/o una actividad bacterianaintensa; por ello se Ie puede considerar como un indice de detecci6n de

contamf.nacSn , Por otro lado, el oxigeno contribuye a la oxidaci6n delos componentes de sistemas de purificacion, incluyendo las redes dedistribucion metalicas. . A pesar de este factor "adverso", se prefieretener un agua con una concentracion de oxigeno cercano a1 punto desaturacion.No se puede establecer una recomendaci6n en cuanto al contenidoideal de ox{geno en el agua, ya que hay aspectos positivos y negativos.Sin embargo, s1 el agua contiene hierro, manganeso 0 amoniaco en formareducida, es preferible que el contenido del oxigeno, disuelto estecercano al punto de saturaci6n.Pesticidas: Bajo este nombre generico se agrupan un gran numero decompuestos orgfinfos que se usan con variados propfistos en elcampo agricola: control de plagas, malezas, hierbas, etc. Entre los mascom une s ten em os lo s hid ro car bu ros cl or ado s, ca rba ma tos , org an o fos fo rad oBy los clorofenoles. La presencia de estos compuestos en niveles taxicOBgeneran problemas en la ecologia y en el medio ambiente.


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EI efecto de los pesticidas en 1a sa1ud humans depende de sunaturaleza quimica pues mientras unos se acumu1an en los tejidos, otrosson metabo1izados. Por este motivo y porque sus efectos todavia no hansido plenamente investigados, su presencia en el agua se considera engrupos separados, que dependen de su origen quimico inlcia1 (ej.:insecticidas de hidrocarburos c Lorados y herbicides clorofenolados). Laremocion de pesticidas de las aguas ests todavfa en la fase experimental,pero se conoce que su tratamiento con carbon activado reduce notoriamentelos niveles de algunos de estos compuestos.Plata: Elemento muy esceso en las aguas naturales. En laspersonas puede tener efectos puramente esteticos en las personasdebido a la decolorac15n permanente e irreversible de 1a piel, los ojos ylas membranas mucosas. Todos los estudioB que se han hechosobre esteelemento y sabre sus posibles efectoB son pre1iminares, por 10 cual no sepuede dar limites definidos sobre los niveles que afectan 1a sa1udhumena. Su e1iminaci6n se lleva a cabo mediante el proceso defloculacion can sulfato ferrico a pH entre 7 y 9 0 sulfato de aluminio apH entre 6 y 8 0 de ablandamiento con cal a pH entre 7 y 9, pero losindices de remocion se encuentran en el mejor de los casos, entre 70 yso r .La EPA considera como muy rara su presencia en aguas y BUinfluencia definitiva en la salud ests por definir. El limite no debeser excedido de 1 mg/l en aguas de consumO humano.Plomo: Puede provocar en el hombre intoxicaci.ones agudas 0cronicas. Actualmente, debido a1 avance de 1a tecno10gia el hombreesta mas expuesto a contaminarse con este elemento por via de alimentos,el aire 0 el agua.En fuentes naturales, las concentraciones de plomo variannotoriamente y se pueden encontrar niveles tan pequefl'oscomo trazas hastacantidades que superan los limites establecidos. El contacto prolongadode aguas icidas con tuberias 0 accesorios de plomo puede incrementarnot or iam en te e l c on ten id o de e st e.Debido a que los hidr5xidos y carbonatos de plomo son insolubles,estos se pueden formar durante los procesos convencionales de floculaciono ablandamiento con cal; la remocion de este elemento es relativamentefacil y ella puede llegar hasta el 98~.Como la exposIcfSn al plomo es muy comt'inpor el peligro potencial

que representa, los limites para el plomo en el agua deben ser mantenidosa niveles bajos.


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En vista de la tox-icidad comprobada de este elemento, la EPArecomienda que no debe excederse el limite de 0.05 mg/l en aguasde sti na das a co nsu m~ h um ano .Selenio: Los efectos del selenio en el hombre son similares a losdel ar senlco y como los de este, pueden ser agudos 0 crfin Icos yllegar a ser fatales.El selenio se encuentra en el agua con valencia +4 (selenitos) ycon valencia +6 (selenatos). Ambas formas son muy estables eindependientes una de la otra. Los metodos tradicionales de analisis nohacen una distinci6n especial entre una y la otra.Es tu dio s de l ab ora tor io y a escala de planta pilato han demostradoque su remocLdn es moderada (70-80%) en el proceso de coagulaci6n consulfato ferrico a pH 6-7 y con sulfato de aluminio es menos efectiva.Can Intercambio i6nico 0 1a osmosis inversa Se puede llegar a obtenerremociones superiores al 90% pero estos sistemas solo se han aplicado an iv el d e l ab or at or io .Debido a que el tratamiento solo tiene un efecto moderado en 1aremoci6n del selenio y a que sus efectos nocivos sobre la salud soncomprobados, la EPA recomienda que en aguas destinadas a consume humaneel limite permisible no debe sobrepasarse de 0.01 mg/l.Sulfatos: En general las aguas naturales no contienen cantidadesaltas de sulfatos: en cantidades apreciables pueden tener efectossobre el sabor y actuar como laxantes, especialmente en consumidores no

habituados a1 agua de estas condiciones. Su remocion puede resu1tarcostosa y requerir de metodos complicados para lograrlo por 10 cual espreferible elegir fuentes naturales can contenidos de sulfatos por debajod e l os li mit es a con se jad os .Por sus efectos laxantes. su influencia sobre el sabor, y porque nohay metodos definidos para su remocf.Sn la EPA recomienda que en aguasdestinadas a consumo humano, el limite permisible no debe exceder de 250mg/l.Zinc: Elemento esencial y benefico para el metabolismo humano,ya que muchas enzimas que dependen de el.La salubridad del zinc es variable yalc al ini da d; en el ag ua pr ovi en e ge ner alm en tey estructuras galvanizadas 0de b ron ce.

depende del pH y de ladel contacto con accesorios

Dlferentes estudios han demostrado que no tiene efectos sobre lasa Lud en concentraciones tan altas como 40 mg/l, pero tiene un marcadoefecto sobre el sabor, por ello su contenido debe limitarse.


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Por la influencia que tiene sobre el sabor y porque no haytratamientos definidos para la remocion efectiva del zinc, la EPArecomienda que para aguas destinadas a consumo humano el contenido debelimitarse a 5 mg/ l.6. PARAMETROS DE. CALIDAD FISICO-QUIMICOS EN EL TRATAMIENTO DELAGUA

El tratamiento que se da al agua con fines de potabilizaci6n, estsorientado hacia la eliminacion parcial 0 completa de los parfimetroe queestan alterando las condiciones f{sicas y qufmicas deseables comoturbiedad, color, olor y sab~r; hierro, manganeso y dureza, laeliminacion de la materia organica, la estabilizacion del pH paracorregir los fen6menos de corrosividad 0 i nc ru st aci on es , l a e li min ac io nde microorganismos y en algunos casos la adicion de una sal fluorada paracontrol preventivo de la incidencia de la caries dental. Todos estosprocesos implican el estudio de las posibles fuentes de abastecimiento ylos procesos de tratamiento mas adecuados; posteriormente el ddseffoconstruccion, operacion y mantenimiento de todas las instalaciones y loscostos que los procesos tecnicos, administrativos y operacionalesrequieren. Donde el aspecto ec6nomico juega un papel muy importante en1a determinacion del grado de tratamiento que una fuente necesita y de 18clase de infraestructura sanitaria disponible.

Un sistema de abastecimiento de agua cumplira roBS f ac il me nt e c onlos requisitos de calidad exigidos si en principio cuenta con una buenafuente de abaste~imiento.Puede pensarse entonces que las fuentes subterraneas ofrecencaracterfsticas ventajosas para ser utll1zadas en abastecimiento decomunidades, especialmente aquellas que no necesiten de caudalesapreciables, la filtraci6n natural en los acufferos, puede ser ventajosaya que se eliminan las altas turbiedades y ademas no estan expuestas acambios bruscos de las condiciones ffsieas 0 qu1micas que son las quegeneran los mayores costos en el tratamiento.Comparadas con las fuentes superficiales, un buen sistemaabasteeldo por una fuente subterranea cuesta mueho menos en t~rm1nos detratamiento, monitoreo, operaci6n y mantenimiento. Sin embargo, lossistemas de pozos deben ser desarrollados adecuadamente con el propositode prevenir su contaminaci6n y lograr su maximo rendimiento.A pesar del tipo de fuente que se use, subterriinea 0 superficial,

es muy importante tener en cuenta la 10calizaci6n de las posibles fuentesde contaminacion, especialmente en el primer caso, en donde es importantedeterminar la existencia de Lagunas de oxd.dac.Sn 0 re11enos sanitarios,etc. que de pronto pueden afeetar 1a calidad de los acufferos.


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En las aguas superficiales se deben investigar IRS posibles fuentesde contaminacion, algunas de elIas aparentemente sin importancia, y otrasque pueden causar graves deterioros en la calidad del agua. Como ejemploSe pueden citar las contaminaciones que sufren algunas fuentes pormucilagos vegetales durante la epoca de cosecha y beneficio del cafe enciertas zonas en que este cultivo esta generalizado 0 las cargasanorrnalmentealtas de pesticidas y nitratos de algunas fuentes durante laepoca de cultivos agrlcolas como el algodon.

Como criterio general se deben considerar dos tipos de tratamientosea cual fuere la calidad de la fuente que se use:

a) Filtracion en toda fuente superficial,b) Desinfeccion.Adicionalmente, para establecer los procesos necesarios en una

fuente de agua se deben cons:lderar: a) contaminantes Lno'rgfincos, b)contaminantes organicos, c) contaminantes biologicos, d) contaminantesradio16gicos; esto debido a que cada tipo exige tratamiento y tecnicasdiferentes para su eliminaci6n completa 0 para llevarlos a cifrasaceptables.

a) Contaminantes inorganicosEste es el grupo que mas dificultades puede presentar ya que

los metodos convencionales de tratamiento pueden no ser efectivos para laremocion de algunos ~e ellos y en algunos casos, como factor deseguridad, es mas recomendable ~uscar fuentes alternas que no loscontengan. Sin embargo, afortunadamente los contaminantes inorganicosque afectan la salud generalmente no estan naturalmente presentes en lasaguas por encima de los niveles maximos de cont andnacf.Sn y cuando lossobrepasan, generalmente se debe a contaminaciones de origen industrial 0por causas conocidas y de facil control, como por ejemplo, la presenciade plomo 0 cadmt o debido a aguas agresivas que at.acan las tuberiasgalvanizadas, que seria facllmente controlable estabilizando el pH delagua antes de ponerla en el sistema de distrihuci6n. Aunque en teoria ya nivel de plantas piloto existen s:f.stemaspara rebajar 0 eliminarcontaminantes Lnor'gjincos deLetereos, como se expuso anteriormente, suestado de valencia y el pH se presentan como factores cr{ticos que si noson tenidos en cuenta a nivel de planta, pueden hacer fracasar el metodode eHmt nacIfin

b) Contaminantes organicosP~r regIa general pueden ser controlados mediante la adicion decarbon activado pulverizado 0 el uso de lechos de carbon activado

granular dispuestos sobre los lechos de los filtros, pero esto representa


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costos adicionales de tratamiento y un mayor control en los procesos deanalisis. Se debe asimismo pensar que los seis pesticidas que semeneionan en las "Normas" es tfin representando a mas de 700 compuestosinorganicos q ue han side detectados en las aguas de bebida de los EstadosUnidos, y que provienen de contaminaciones por aguas industriales 0domestLcas, escorrentias de zonas rurales 0 urbanas, 0 deacomposd cISnnatural de materia animal 0 vegetal. Como se expuso, 1a descomposlcf(inde cierta material vegetal genera acidos htimfoa que en combinac16n conel cloro usado en la desinfecci6n da origen a la formaci6n detrihalometamos, compuestos que estsn siendo asociados a La aparic16n decancer en animales de experimentaci6n.

En casos en que se Bospeche 1a presencia de compuestos que puedandescomponerse en trLhaLometano s , el sistema de cloraci6n deberf10calizarse en otro punto 0 debers cambiarse a otro agente desinfectanteno halogeno como el ozono.c ) C ont am ina nt es b io1 6g ico s

Los metodos para eliminar los contaminantes bio16gicos han sidoexperimentados y se conocen desde hace mucho tiempo, de ahi que con estegrupo no existan mayores dificultades para su el1minac16n y para que lasaguas de consumo cumplan con las normas que las autoridades sanitariasexijan. Sin embargo, a1 escoger e1 agente desinfectante debe 1igarse amuchos factores, como calldad del agua cruda, el caudal pOI' tratar, pero10 que s1 es esencial es que toda agua que se destine a1 consumo humanodebe estar desinfectaaa. El uso del cloro como agente desinfectante, POI'su relativo bajo costo y afin facilidad de aplicaci6n, se ha generallzadomuch1simo y aGn la practica de obtener un residual a todo 10 largo de lared es universalmente aceptada con un agua sanitariamente reconocida ymantener los problemas de formaci6n de olores y sabores reducidos a unminimo. Como una regIa de oro se debe tener en mente que la desinfecci6nes un proceso esencial y que ~ste es mss efectivo al apl1carse a un aguade la mejor calidad posible.

d ) C on ta mi na nte s r ad io l6 gic osSe deben considersr dos tipos de contaminaciones radiol6gicas:las naturales y las provocadas por el hombre.

Los radionucleos naturales (emisores alfa) ocurren algunas veces en.aguas subterrfineaa pero el tratamiento con cal-soda empleado paraablandamiento es suficiente para eliminarlos, como tambH~n la osmosisreverss. Los radfontic eos " artificiales (emisores beta y gama)", son elproducto de residuos de plantas atomicas 0 de fallas en el control de lasmismas, y POI' 10 tanto son facilmente controlables ejerciendo unavigilancis permanente sobre las mismas, ya que para su eliminaci6n serequierenestudios particulares para cada caso.


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7. PRUEBAS DE CONTROL EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAEste tipo de pruebas se emplea para determinar tanto lascaracteristicas fisicas y qufmicas del afluente a la planta detratamiento, como las del efluente y estudiar a sf la magni tud de lastransformaciones que la calidarl del agua ha sufrido durante los procesosde tratamiento.Rutinariamente solo deben hacerse aquellos analisis que sirvan paraestudiar tales transformaciones 0 para controlar la calidad del aguatratada. La tabla siguiente presenta algunas sugerencias sobre pruebasfisico-quimicas de rutioa.

PRUEBAS FISICO-QUIMICAS DE RUTINA PARAPLANTAS DE CLARIFICACION DE AGUA

Final del Efluente TanquePruebas por realizar Afluente sedimenta- del de dis-tador Ultra tribucion

Temperatura XTurbiedad v X X XColor X X X XSabor y alar XAlcalinidad X XCO2 X XpH X X XDureza total X XCalcio como Ca X XH ie rr o ( man ga ne so ) X X X XA lu mi ni o r es id ua l X XTotal de salesdisueltas XpH de estabili-., XaC10nC la ro r es id ua l X

Los ensayos anteriores ran sido sugeridos solamente COmo una gu!apara aquellas plantas en doride se trata de reducir turbiedad y/o color.Fs evidente que el nGmero de analisis que se haga diariamente dependerade las caracteristicas del agua c rud a , Si esta, par ejemplo, carece decolor 0rierro, clicha determinacion podra evitarse.


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Debe escogerse sin embargo un parametro para caracterizar laeficiencia del tratamiento (turbiedad, color, hierro, segU n el caso). Esconveniente determinar este parametro en las diferentes etapas delproceso: en el afluente, despufis de la sedIaentac fSn , despufis de lafiltracfon, antes de la alcalinizacf6n y en el tanque de almacenamiento.

En plantas de ablandamiento el control qufmico es un poco mascomplfcado y sobrepasa los limites que noS hemos propuesto en el presenteManual.Por otra parte, las determinaciones de cal.cLo y sales disueltass610 son liti1esen cuanto ayudan a encontrar el indice de Langelier, eleual puede ser reemplazado, con ventaja, por la llamada prueba delmarmol. En el Anexo II se muestra una lista de equipos y materiales queson requeridos como minimos para un laboratorio de analisis de aguas deu na pl an ta d e tr at am ie nt o.Las determinaciones de sulfatos no aportan mayor informacionrespecto a la eficiencia del tratamiento, pero puede ser necesarior ea li za rl as c u and o a lc an za n v al or es que a fe ct an a 18 salud.La determinacion de cloruros es especia1mente importante enc1udades que se abastecen de estuarios, en donde la influencia marinaaumenta la salinidad del agua hasta limites intolerables durante ciertosperiodos. En pozos perforados en zonas costeras, los cloruros puedent am bi en c on ve rt ir se e n o bje to de v ig il anc ia d ia ri a.El ox fgeno disuel to (00), la demanda bioquimica de oxigeno (DBO),el nitr6geno, los nitritos, los nitratos y el amoniaco, son indicadoresde poluei6n, cuya determinacion s6lo es justlficable cuando la fuente deabastecimiento tiene un alto grado de contaminaci6n que haga necesariomantener una vigilancia perinanente sobre el estado en que lIega el aguacruda. Normalmente estos an8 lis1s pueden realizarse en forma ocasional.El estudl0 de sustancias t6xlcas como As, Ba, Pb, Cr, Se, etc. s610es ap11eable cuando se inleia el proyeeto de una planta de tratamiento yen casos excepclonales en que se presenta seria contamlnaci6n industrialdel abastecimiento de agua, tales como relaves de minas, curtlembres, etc.Por ultimo, la determinaci6n del fluoruro es util cuando: a) sepienaa emplear una determinada fuente de agus, y/o b) cuando se estaapl1cando fluor en la planta de tratamiento y se necesits conocer Isconcentraci6n inicia1 de este elemento. En este caso e1 examen def1uorurospuede vo1verse rutinario.Generalmente los parametros inorganicos de interes consisten de unnGmero de metales de establecida significancia para la saIud y algunosaniones adicionalest algunos de los cuales estan asociadas can efectosque producen en la salud y, en generalt efectos esteticos.


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La mayoria de estos.compuestos rara vez son encontrados en fuentespotenciales de abastecimiento.

A pesar de que no se ha recolectado informacion en formasistematica, los parametros quimicos que mas se exceden a los estandaresprobablemente son los nitratos, fluoruros y arsnico. Generalmente losniveles excesivos se encuentran en fuentes de aguas subterraneas. En 10que respecta a fluoruros y arsnico, los niveles altos de estoscompuestos generalmente ocurren como fenomeno natural a pesar de quetambien pueden ocurrir incidentes de contaminacion producidos por elhombre. Los niveles de nitratos resultan principalmente de lacontamLnacIdn municipal, de la agricultura y de los sistemas acutferossubterraneos. Estudios recientes han demostrado que aparecen en el aguade consume publico altos niveles de cadmio y plomo cuando el agua escorrosiva. Compuestos organicos particularizados por estas regulacionesconsisten en los mas comunes pesticidas y herbicidas y algunos indicesdel contenido total de materiales organicos y detergentes.

Actualmente se esta efectuando un gran numero de investigaciones decompuestos orgjincos en los abastecimientos de agua y las indicacionesnuevas seran incluidas y tomadas en cuenta por la EPA. Otros deconsideraci6n son los pLagu Lcfdas, herbicidas y bifenilos policlorados,debido a que se justifica completamente su estudio. Tamhien ha sidosugerido un limite para el contenido orgfinfo como el carbon orgfinfototal. Pero no parece que tal limite se 11egue a estab1ecer debido a queen la mayorta de abastecimientos de agua 1a cantidad de carhono organicototal es el producto def humus natural acuatico y no se conocen efectosdirectos en 1a salud.

La radioactividad de significancia en los abastecimientos de aguase presentan de tres formas, cada una de elIas difiere en cuanto asignificancia de sus efectos en la sa1ud. La radiaci6n resulta de 1aemisi6n de particu1as grandes cargadas positivamente y que sonextremadamente daf'linas.Cada particula tiene 1a foma de un atomo debelio libre de sus electrones y viaja a veLocd dadea como de 106 m/s.Debido a su masa las part!culas no pueden penetrar en la epidermis, auncuando e1 ingerirlo de una fuente resulta muy daffino. La radiaci6n esmas penetrante pero menos daf'linaque las part!culas. La radiaci6n eselectromagnetlca con una fuerte fuerza de penetraci6n pero efectolimitado similar a los Rayos X.

Toda planta de tratamiento de agua deberia contar con un]aboratorio para el control de los procesos de tratamiento. Aunque enalgunos casos dicho laboratorio no tendria 1a capacidad requerida paraefectuar todos los ensayos para los elementos y compuestos indicados en


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las N ormas Internacionales para el Agua Potable de Is OMS, deberi existirpor 10 menos, un laboratorio central que pueda realizar periodicamente unIni1isis completo de todas las aguas.a) Parametros a medirse en unare moc ion d e t ur bie da d y 0 color la nta con ve nci on al ara la

LOB ensayos basicos de una planta convencional deben incluir:Prueba de jarrasTurbiedadColorAlcalinidadTemperaturapHDureza totalDureza calcicaCloro residual libreClaro residual totalIndice de Langelier (Ensayo de marmol)Bacterias coliformesEl ensayo para la determinacion de bacterias coliformes puedeh ace rs e a tra ve s de l o s metodos siguientes:1) Metoda del numeroconfirmativo) 0 par m a s probable (ensayo presuntivo y2) Metodo del filtro de membrana.Algunas plantas pueden requerir ensayos especiales, tales como:Aluminio residualHierroManganesoSaborDlor, etc.Pr ueb a de ja rra sCada planta convencional debe tener un aparato de prueba dejarrls. Dicho instrumento permitir una variaci6n de velocidad de las

paletas de 30 a 100 rpm; con eI determinad la planta la dosd s decoagulante necesaria cada vez que hayan cambios de calidad en e1 agua ,e8pecialmenteen 10 que a turbiedad se refiere.


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Ademas de este ensayo basico, la prueba de jarras seria utilizadapara determinar el efecto del pH, de velocidad de floculacion, etc. Paramayores detalles sobre el uso de la prueba de jarras en plantas detratamiento se recomienda el manual " Metodos de Evaluacion de Procesos enPlantas de Tratamiento de Agua" publicado por CEPIS/ OPS.TurbiedadSe recomienda controlar la turbiedad en forma estricta. Se debeevaluar en cada etapa del tratamiento (ejemplo: agua cruda, aguasedimentada, agua tratada) por 10 menos cada 8 horas, y cuando estecambiando rapidamente cada h~ra. A este respecto, es recomendableinstalar turbidfmetros de registro continuo para un control aun masestricto, especialmente en aquellas plantas cuya turbiedad varia en formarapida; estos turbidimetros estan dotados de alarmas que funcionan cuandoel proceso esta fuera de control.Se recomiendan los siguientes limites de turbiedad para losprocesos de tratamiento:

Limiterecomendable MaximoaceptableAntes de 18 filtracionDespues de la filtracion 51 155Se recomienda usar un turbidimetro nef eLometrIco para la mecUcionde turbiedad. Para la medicion mas exacta de la turbiedad se fabrican

modelos de laboratorio y de registro continuo.ColorAl igual que la turbiedad, se.recomienda medir el color despues decada etapa de tratamlento. Despues de la fil traci6n la concentrac16nmaxima deseable seria de 5 unidades, con una concentraci6n maximape rmi sib le d e 1 5 un id ade s.AlcalinidadLa alcalinidad es un parjimeto basieo en tratamiento de agua , Enprimer lugar, se necesita una cierta eoncentraci6n de alcalinidad para

que haya coagulaci6n con sales de aluminio 0 sales ferricas. De no habersuficiente alcalinidad, habria que agregarla en forma de cal u otroalcalinizante.


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En segundo lugar, el agua debe contener una minima concentraci6n dealcalinidad para que no Be presenten problemas de corrosion. Se dice quetoda agua con menos de 35 mg/l de alcalinidad (expresada como CaC03) escorrosiva. En general, se debe agregar cal u otro alcalinizante cuandoe1 agua sea corrosiva, de acuerdo al indice de Langelier 0 al ensayo demirmo!.

TemperaturaLa temperatura no es un factor importante en la potabilidad del

agua. Sin embargo, puede influenciar los procesos de tratamiento, comola coagulaeion y la sedimentacion. Ademas el agua de muy baja 0muy altatemperatura puede ser rechazada par el consumidor par no encontrarlaagradable.

Es un parfimetr o bfisLco que debe medirse en toda agua , En el aguatratada debe estar en el rango de 6.5 a 9.2 y, preferentemente, de 7.0 a8.5 segUn las Normas Internaeionales.

El pH incide tambf.Sn en el tratamiento, espeeialmente en 10 que acoagulaci6n, desinfeecion y estabilizacion del agua se refiere.La coagulaei6n para la r'emocLon de la turbiedad generalmente seconsigue en un rango de 'pH de 6.0 a 7.8, mientras que la coagu.LacIfin para

la remoci6n del color generalmente se consigue entre 4 y 6. El valor6ptimo del pH de coagu Iac f.Sn debe determinarse por medio de pruebas dejarras.

La desinfeeeion eon cloro es mas efectiva a un nivel bajo de pH.Esto se debe a la mayor efeetividad del aeido hipocloroso comparado eone1 ion hipoelor1to, y al heeho de que el seida hipocloroso predomina eonva10res de pHbajos.

La estabilidad del agua depende del pH. La plant a debe produeir unqua que no sea ni eorrosiva ni incrustante. En la practica signifieaque el pH del agua tratada debe ser ligeramente mayor que el pH delaturaci6n (pHs). En otras palabras; el {ndiee de saturaci6n debe ser11geramente positivo.

Dureza totalLa dureza total no es un parametro esencial pero puede indicar en

forma general el grado del dana causado por el exceso de dureza en elagua. Su determinacion puede hacerse en forma oeasional.


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Dureza calcicaLa dureza cilcica debe determinarse en forma rutinaria para podercalcular e1 indice de Langelier, esencial para la producci6n de un agua

estable.Cl aro res idu al (t ota l y 1ibre)Este parimetro, junto can 1a turbiedad, el color y los coliformestotales son los mas importantes en e1 control del tratamiento de aguapotable.Es importante controlar no s01amente e1 cloro total sino tambien e1claro libre. Puesto que e1 claro libre es mas efectivo comodesinfectante que el cloro combinado, el tratamiento debe lograr unresiduo de cloro libre en los puntas mas distantes de la red dedistribuci6n que debe ser de por 10 menos 0.3 mg/l.En casa de no haber elora libre, el contenido de cloro comblnado enlos puntas mas distantes de 1a red de distribuci6n debe oscilar entre 1.0y 2.0 miligramos por litro.Al igual que en el caso de la turbiedad, es aconsejable instalar unmedidor de registro continuo para el cloro residual.En caso de no tener un registro continuo, la frecuencia de medici6ndel claro dependera del tiempo de contacto. Sf este es corto (15 minutoso menos) se recomienda efectuar la medici6n par 10 menos cada hora; si eslargo (varias horas) se recomienda efectuar mediciones en 1a planta cada8 horas, y diariamente en varios puntas de 1a red de distribuci6n. Enlos casos en que se utilice precloraci6n se debe determinar e1 claroresidual, durante el proceso de tratamlento.La efectividad de la cloraci6n depende de varios factores, siendolos mle importantes el tiempo de contacto, la temperatura, e1 pH y 1aturbiedad. Por 10 tanto, es esencial mantener un archivo de todos estosparametros y re1acionar10s con 1a dosis necesaria de c10ro.1 archivo sobre c10raci6n debe inc1uir ademas:a) El volumen de agua tratada par unidad de tiempo (archivocontinuo)b) E1 peso de los cilindros de claro en usa y su peso luego de unperiodo de tiempo escogido (24 horas 0 menos) (registrocontinuo)


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c) Peso del cloro usado durante el perfodo de tiempo escogido.d) Volumen de agua tratada en el periodo de tiempo escogidoe) Dosis de cloro aplicada durante el per10do de tiempo escogidof) Lectura del clorador (chlorinator control's settings) yg) Tiempo y ubicacion del muestreo para claro total y cl aro l ib re .Para el analisis de cloro residual (tota

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Parametros Fisicoquimicos Del Agua