Propiedades Físicas y Químicas del Agua

ESCUELA DE INGENIERA AMBIENTAL Haga clic para modificar el estilo de subttulo del patrn Asignatura:

INTRODUCCIN A LA INGENIERA AMBIENTALUnidad I: VISIN PANORMICA DE LA INGENIERA AMBIENTAL, ECOLOGA BSICA, INTRODUCCIN A LA CONTAMINACIN AMBIENTALDURACIN: 06 semanas

Temtica 6:

Propiedades Fsicas y Qumicas del AguaMiguel ngel Prez AguirreIngeniero Ambiental Correo-E: [email protected]

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Contaminacin de ros

Materia orgnica Dficit de oxgeno Patgenos

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Oquendo

ESQUEMAS DE DESCARGAS DE LIMA

Zona Norte

Zona Sur La Chira

San Bartolo

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BAHIA DEL CALLAO

BAHIA DE MIRAFLORES

Isla San Lorenzo

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5/21/12

MIRAFLORES

DESCARGA COMAS CHILLN5/21/12

Problemas ocasionados por la falta de tratamiento

Reuso de aguas residuales en riego5/21/12

Problemas ocasionados por la falta de tratamientoProliferacin de enfermedades

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Contaminacin de lagos como el Lago Titicaca.

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Descargas Industriales deterioran la infraestructura y desequilibran los procesos de tratamiento

PTAR VENTANILLA

VMA: VALORES MXIMOS ADMISIBLES D.S. 021-2009-VIVIENDA 5/21/12

Descargas Industriales deterioran la infraestructura de Saneamiento

Colector Ventanilla

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Niveles de Tratamiento de AR Tratamiento preliminar

Tratamiento Preliminar avanzado

Tratamiento primario

Tratamiento secundario

RO LAGO MAR REUSO

Tratamiento avanzado

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PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES AYACUCHO

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ORIGENES, SITUACIN Y PERSPECTIVAS DE LOS CONFLICTOS SOCIALES POR EL AGUA EN EL PER Una aproximacin

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1/ INTRODUCCIN:Escenarios de disponibilidad, reserva, contaminacin, reciclaje, distribucin y desperdicio del agua El agua, sustancia que recubre ms del setenta por ciento de la superficie del planeta, no es, pese a su abundancia, un recurso de disponibilidad plena para muchos seres humanos, para quienes es imprescindible tener acceso a este elemento (ONU 2007)

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Volumen disponible mundial (agua dulce) 2,5% 2/3 parte en glaciares El1/3 agua lquida del 1% del agua dulce es 1/6 ros y lagosvolumen total

En las montaas se origina el 80 % del agua dulce del mundo.

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Escenarios de disponibilidadDistribucin del agua a nivel global

El agua dulce de fcil acceso es una fraccin diminuta del total que hay en el planeta. Menos de una diezmilsima parte de sta es lo que se puede usar con facilidad y 5/21/12 a un costo

Fuente: Adaptado de Vital Water Graphics (UNEP, 2003)

Escenarios de disponibilidad Adems la escasez de agua potable de buena calidad a nivel global es de tal magnitud, que las Naciones Unidas han estimado que en el 2005, 1.100 millones de personas no tenan acceso al 5/21/12 suministro deDisponibilidad de agua dulce por persona

Insuficiencia, menos de 1700 m3/persona-ao Escasez, menos de 1000 m3/persona-aoFuente: Shuklomanov, 2003

Contaminacin

Contaminacin de ros, lagos y mares por desages de las ciudades, de las industrias, relaves mineros y vertimiento de productos qumicos (herbicidas, insecticidas, fertilizantes).

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Contaminacin

Por el Uso Ineficiente del Agua el 40% de la superficie total de la Costa presenta procesos de Salinizacin5/21/12

Uso ineficiente

Por el Uso Ineficiente del Agua el 40% de la superficie total de la Costa presenta procesos de Salinizacin5/21/12

2/ PROBLEMTICA DEL a/ Disponibilidad AGUA EN EL PERLa mayora de las personas habitan en ciudades donde se requiere ms agua de la que la geografa provee.

A esta falta de acceso se le debe agregar, entre otros problemas, las afectaciones a su calidad como la contaminacin, salinizacin, etc.).

En el escenario nacional, tanto la legislacin como la institucionalidad creada para regular y administrar el uso del agua resultan dbiles y frgiles.

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Per, privilegiado por el suministro de agua, el agua tiene un volumen anual de 2046.287 MMC (entre los 20 pases ms ricos, con 72.510 metros cbicos / habitante / ao). Su orografa se definen 3 cuencas hidrogrficas que afectan a la cuenca del su distribucin espacialOtros 0,5% ende la poblacin Titicaca, el 5%Que producen un 2% del PIB.

97,7% del volumen en la cuenca del Atlntico, donde se encuentra y el 30% de la poblacin, que producen el 17,6% del PIB

El otro 1,8% se encuentra en la cuenca del Pacfico, donde el 65% de la poblacin, la produccin del 80,4% de la GIPPBI

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Distribucin del agua

En la vertiente del Pacfico: de los 16.500 MMC de agua que se consumen, la mayora es para fines agrcolas (86%), industrial (6,7%) y poblacional (6,2%)Mayor densidad poblacional

Menor densidad poblacional

Mayor disponibilidad hdrica

En la vertiente del Atlntico: la mayora del agua se usa con fines agrcolas (84%), poblacional (6,2%) y minero (2,2%) En la vertiente del Titicaca: la mayora del agua se usa con 5/21/12

236 30 20 10 5 Habs/km2

Menor disponibilidad hdrica

Percambio climtico

Fotos: La Verdad Incomoda 2006

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La Deglaciacin o reduccin de los glaciares es el impacto ms relevante y visible del Cambio climtico en el Per; los glaciares tropicales peruanos han perdido por lo menos el 22% de su superficie glaciar desde 1970, esto equivale al consumo de agua de la ciudad de Lima en 10 aos y el deshielo est acelerndose.Fotos: MINAM 2010

Impacto del cambio climtico en nuestro pas con relacin a este importante recurso

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2/DERECHOS Y CONFLICTOS POR EL AGUA

* Aplicable para las diferentes formas que toman los sistemas de gestin y uso del agua5/21/12

Qu es un conflicto por el agua?Los conflictos son una situacin generada entre personas interdependientes, en la que una o ambas sienten frustracin de sus necesidades. (Femenia, 2004). Entre los actores de los conflictos por el agua existe una fuerte interdependencia. Esto hace que los actos de uno sobre la cantidad, calidad u oportunidad del agua afecten a los otros usuarios. Los conflictos por el agua son cclicos, por el cambio continuo del ciclo hidrolgico. Necesario hacer ajustes en los acuerdos entre actores para organizar su distribucin. La satisfaccin de una necesidad no es el nico factor que produce el conflicto por el agua; tambin es muy importante, para el caso del agua, el derecho que le asiste a cada uno de ellos.

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Qu es un conflicto por el agua?

un conflicto por el agua, es una situacin en la que dos o ms personas u organizaciones compiten por el control, acceso, usufructo o posesin de alguno o algunos de los atributos* o cualidades del agua.

*Se entiende por atributos del agua: su cantidad, su calidad y su oportunidad, entre otros (Pereyra 2006: 6).

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Manejo de conflictos por el aguaEntendemos que su manejo (no solucin ni resolucin) contiene en s un potencial de oportunidades para crecer y desarrollarnos como nacin en lo organizativo, en lo tecnolgico y en lo econmico. Esto implica que como pas o regin o cuenca o localidad tengamos las capacidades y posibilidades de generar mecanismos para identificar o disear estructuras, instituciones y tecnologas que respondan a los nuevos acuerdos que surjan en torno a la gestin integrada del agua. Este potencial se explotar cuando transformemos los conflictos por el agua en procesos de negociacin de acuerdos.

*Conflictos regionales e intersectoriales por el agua en el Per Carlos Pereyra Matsumoto, 2006: 6.

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Relacin entre conflictos y derechosEl derecho para el uso del agua constituye una de las bases sobre las cuales se organizan los sistemas de gestin del agua. En su caso, las comunidades mantienen sus propias formas de acceso al derecho de uso del agua, aun en la costa y en la sierra. En poco menos de la mitad (41%) de los casos inventariados, las organizaciones de uso del agua aplican en determinadas ocasiones sus propias reglas, nacidas del derecho consuetudinario. Tambin encontramos que en una proporcin pequea (10%), casi no se aplica el derecho estatal para resolver sus dificultades.

El conflicto entre el Derecho Estatal y el Derecho Consuetudinario un tema al que, hasta el momento, hemos dado poca atencin en e Inventarios de conflictos por el Agua Proyecto Gobernabilidad del Agua, Per. IPROGA , 2006.5/21/12

mbitos para el manejo de conflictosEl mbito local, donde los actores directos del conflicto arreglan las diferencias mediante la negociacin directa y prcticamente sin intermediarios

El administrativo, que segn la Ley de Gestin de los Recursos Hdricos Ley 29338, le corresponde administrar a la autoridad local de aguas (ALA), con instancias superiores en las autoridades regionales y nacionales del agua (tribunal de controversias hdricas)

El judicial, administrado por el Poder Judicial, y

El poltico, que opera cuando toda las otras instancias son desbordadas y se recurre a las mximas autoridades nacionales del Poder Ejecutivo.

Inventarios de conflictos por el Agua Proyecto Gobernabilidad del Agua, IPROGA , 2006.

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Consideraciones para el manejo de conflictos por el agua La sugerencia es que an podemos realizar otra transformacin creativa y sostenible, siempre y cuando se establezcan con claridad los derechos y los procedimientos de arreglo entre los actores directos y en el nivel ms bajo de gestin, es decir, en el local. La forma cmo los actores (individuos u organizaciones) conciben su derecho debera constituirse en un factor importante al momento del anlisis del conflicto y la bsqueda de respuestas y acuerdos satisfactorios para todos. En una cantidad importante de conflictos por el agua, cuando los actores locales aplican sus normas y procedimientos consuetudinarios, los conflictos son bien manejados por lo IPROGA , 2006. mismos actores locales, lo cual contribuye a la gobernabilidad del agua en el nivel local de su gestin. 5/21/12

4/ GESTIN DEL AGUA EN EL PER

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Identificacin de actores y roles

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Gestin integrada del agua

Dourojeanni, Jouravlev y Chvez (2002: 13): llegan a la conclusin de que la gestin integrada del agua puede entenderse como cinco formas distintas de integracin.

La integracin de los intereses de los diversos usos y usuarios de agua y la sociedad en su conjunto, con el objetivo de reducir los conflictos entre los que dependen de y los que compiten por este escaso y vulnerable recurso; La integracin de todos los aspectos del agua que tengan influencia en sus usos y usuarios (cantidad, calidad y tiempo de ocurrencia) y de la gestin de la oferta con la gestin de la demanda; La integracin de los diferentes componentes del agua o de las diferentes fases del ciclo hidrolgico (por ejemplo, la integracin 5/21/12

Visin de la Gestin del agua ene el Per La cuenca, sea en forma independiente o interconectada con otras, es la unidad territorial ms aceptada para la gestin integrada de los recursos hdricos(Dourojeanni, Jouravlev y Chvez 2002: 5).

Mapa de Unidades Hidrogrfica s del Per

Fuente: ANA 2008

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Complementar las prcticas ancestrales con las contemporneas en el manejo del agua

Prcticas contemporneas

Prcticas ancestrales

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Las Culturas Prehispnicas: Sociedades Hidrulicas

Ojo de Agua (Jagey) Cultura Nazca

Canal Cantay. Cultura Nazca5/21/12

Conservacin 5/21/12

de suelos y aguas por los Incas

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5/ CONSIDERACIONES Problema complejo, respuestas diversas e integradas. FINALES

La tierra y el agua estn interrelacionados en las sociedades andino amaznicas, son parte de sistemas de produccin y gestin territorial, en diversas escalas y magnitudes. Enfoque ecosistmico para la gestin integrada del agua y de Recursos Hdricos (GIRH y los recursos hdricos teniendo como unidad de gestin a la cuenca hidrogrfica, en el marco del proceso de ordenamiento territorial y la gestin del cambio climtico. Fortalecimiento de la gobernabilidad del agua a fin de reducir los escenarios de conflictividad Mecanismos de financiamiento que garanticen una gestin sostenible y equita-tiva de los recursos hdricos (PSA/PSAH) Recuperacin de prcticas ancestrales en el manejo del agua y complementarlas con tecnologa contempornea apropiada Tomadores de decisin: Visin compartida de futuro de la gestin del agua. (Informacin)

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VERTIMIENTO DE LODOS Haga clic para modificar el estilo de subttulo del patrn RESIDUALES AL MAR.

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Definicin de contaminacin marina

La introduccin por el hombre, de sustancias o energa en el medio marino, incluidos los estuarios, que produzca o pueda producir efectos perjudiciales tales como daos a los recursos vivos y a la vida marina, peligros para la salud humana, obstaculizacin de las actividades marinas, incluidas la pesca y otros usos legtimos del mar, deterioro de la calidad del agua de mar para su utilizacin o menoscabo de los lugares de esparcimiento.

Principales problemas que son causas de la contaminacin marina.

Contaminacin por actividad martimo portuaria. Contaminacin provocada por la erosin. Contaminacin por inadecuada explotacin pesquera. Contaminacin por alteracin de la lnea de la costa. Contaminacin por el vertimiento de residuales lquidos (urbanos e industriales).

La composicin de los lodos residuales depende de:

Caractersticas de las aguas residuales (domesticas e industriales). Proceso de tratamiento realizado a las aguas residuales. El tratamiento que se realiza al lodo (con o sin digestin, lechos de secado, secado mecnico, etc.)

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Composicin de los lodos

Contenido de Materia orgnica Contenido de nutrientes Contenido de la fraccin inerte (arena, limo, arcilla) Concentracin de contaminantes (metales pesados, PCBs) Concentracin de microorganismos

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Composicin tpica del LodoSustanciaMateria Orgnica Nitrgeno Fsforo Zinc Cobre Plomo Nquel Cadmio Arsnico

Concentracin65 75 % Suelo seco 4% 3 4% 1600 mg/kg ms 700 400 150 15 5

Problemas asociados a los sistemas de tratamiento existentes Mal

funcionamiento de las plantas de tratamiento de residuales. Tratamiento y disposicin inadecuados de los lodos. Inexistencia de patrones para el manejo del lodo. Falta de especializacin tcnica y facilidades de investigacin en el tema.

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Disposicin de los lodos

Con Reutilizacin

Abono en la agricultura Produccin de Compost Lombricultura Recuperacin de terrenos agotados

Utilizacin como relleno de suelos

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Aprovechamiento de su potencial energtico

Disposicin de los lodosSin reutilizacin

Alrededores

de las plantas de tratamiento de residuales o en estanques de estabilizacin. en el caso de lodos secados previamente. al mar.

Vertederos,

Directamente5/21/12

Principales impactos producidos por el vertimiento de lodos en el mar

Disminucin del O2 disuelto en la columna de agua por mineralizacin de la materia orgnica. Proceso de eutrofizacin debido a una sobre fertilizacin del sistema por el contenido de nutrientes. Afectaciones a los corales y otras especies por la concentracin de la fraccin inerte. Produccin de olores desagradables y problemas estticos.

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Principales impactos producidos por el vertimiento en el mar (Cont.)

Afectaciones por el contenido de metales pesados, especialmente de residuales provenientes del sector industrial. Existencia de microorganismos patgenos que afecten la biota. Afectaciones a la salud de los trabajadores que realizan el manejo de los lodos (patgenos y emisiones).

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USOS DEL AGUA

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CONTAMINACION DE AGUAS SUPERFICIALES EN EL PERU

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CICLO DEL AGUA RESPECTO A SU VIGILANCIA EN LA CALIDAD

Calidad de Recurso Hdrico: Ecosistema y Salud Vigilancia

Abastecimiento de Aguas: Salud y Produccin Vigilancia

Aguas Residuales: Salud y Ecosistema Disposicin - Vertimiento y Reuso

Composicin de ..AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

AGENTES PATOGENOS

VIRUS BACTERIAS PROTOZOARIOS HELMINTOS

ENFERMEDADES ENTRICAS

superviv encia

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Programa Nacional de Vigilancia de la calidad del agua para consumo humano ENFERMEDADES ASOCIADAS AL AGUABACTERIAS Disentera bacilar, Clera, Gastroenteritis agudas ydiarreas, Fiebre tifoidea y paratifoidea. Gastritis bacteriales (Helicobacter pylori)

VIRUS

Hepatitis A y E, Poliomielitis, Gastroenteritis agudas, diarreas agudas, diarreas.

PARSITOS scariasis, amebiasis, giardiasis, GastroenteritisDeterioro del sistema nervioso y fisiolgico, FSICOQUMICOS Cncer a la piel, y diversos rganos; fluorosis.

SISTEMIC OS

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ACCIONES GENERALES EN SALUD AMBIENTAL ACCINVIGILAR y ALERTAR a la Poblacin DESCONTAMINAR NO CONTAMINAR

RESPONSABLESALUD AUTORIDAD SECTORIAL, USUARIO TAREA DE TODOS


Aspectos legales

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CLASIFICACIN DE LOS CUERSOS DE AGUA Y DE LAS ZONAS COSTERAS DEL PAISArtculo 4 de la Resolucin Jefatural N 0291-2009-ANA

I. II.

III. IV. V. VI.

Aguas de Abastecimiento domstico con simple desinfeccin. Aguas de Abastecimiento domstico con tratamiento equivalente a procesos combinados mezcla y coagulacin, sedimentacin, filtracin y cloracin, aprobados por el Ministerio de Salud. Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales. Aguas de zonas recreativas de contacto primario (baos y similares). Aguas de zonas de pesca de mariscos bivalvos. Aguas de zonas de preservacin de Fauna Acutica y Pesca Recreativa o Comercial.5/21/12

Categoras ECAs Agua

DS 0022008MINAM Categora 1: Poblacional y Recreacional Sub Categora A: superficiales destinadas a la

produccin de agua potable

A1: pueden ser potabilizadas con desinfeccin A2: pueden ser potabilizadas con tratamiento

convencional avanzado

A3: pueden ser potabilizadas con tratamiento

Sub Categora B: superficiales destinadas para

recreacin

B1: Contacto primario B2: Contacto secundario

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7272

Categoras ECAs Agua

Categora 2: Actividades Marino Costerasmariscos bivalvos

DS 0022008MINAM

Sub Categora C1: extraccin y cultivo de Sub Categora C2: extraccin y cultivo de

otras especies hidrobiolgicas

Sub Categora C3: otras actividades

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7373

Categoras ECAs Agua

DS 0022008MINAM Categora 3: Riego de vegetales y bebida de animalesI: Vegetales de tallo bajo II: Vegetales de tallo alto III: Bebida de animales

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Categoras ECAs Agua

DS 0022008MINAM Categora 4: Conservacin del ambiente acutico I: Lagunas y lagos II: Ros de la costa y sierra de la selva) III: Ecosistemas marino costeros Estuarios Marinos (500 m de la lnea paralela de baja marea hasta los lmites territoriales)

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7575

PROGRAMA DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DE LOS RECURSOS HDRICOS

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PROGRAMA DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL RECURSO HIDRICO

Estudio de la calidad de los recursos hdricos mediante la toma peridica de muestras de agua, anlisis en el laboratorio y la determinacin de los riesgos ambientales con la finalidad de comunicar a los organismos de control y la poblacin para la toma de decisiones.

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PROGRAMA DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL RECURSO HIDRICO

PROTOCOLO DE MONITOREO Objetivo : establecer procedimientos en la ejecucin del Programa Nacional de Vigilancia de la Calidad del Recurso Hdrico, para evaluar la calidad sanitaria. Asimismo, servir de Instrumento oficial de trabajo para el usuario en general.

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PARAMETROS DE MEDICIN EN CAMPO1. 2. 3. 4.

Temperatura Conductividad Oxgeno Disuelto Slidos Totales Disueltos PARAMETROS DE MEDICIN EN LABORATORIO1.

2.

3.

Fsicos: Turbiedad, Slidos totales y slidos suspendidos. Iones principales: (Nitratos, Sulfato, Fosfatos, cianuro WAD y Libre, cloruros, nitritos, dureza total y clcica, alcalinidad). Metales: (Ba, Cd, Cr, Pb, Zn, Mn, Fe, Cu, Hg y As).

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PARMETROS BIOLGICOS1. 2. 3. 4. 5.

Coliformes Totales. Coliformes Termotolerantes. Fitoplancton. Perifiton Parsitos

PARMETROS ORGNICOS (Depender de las actividades yusos que tenga el cuerpo de agua)

1. 2. 3.

Aceites y grasas. Hidrocarburos totales de petrleo DBO5

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UBICACIN DE PUNTOS DE MUESTREO Y REGISTRO DE DATOS DE CAMPOCriterios que debe cumplir la ubicacin del punto de muestreo El punto de muestreo, debe ser identificado y reconocido claramente, de manera que permita su ubicacin exacta en muestreos futuros. Georreferenciar utilizando el Sistema de Posicionamiento Satelital (GPS), registrndose en 2. coordenadas UTM y enpermita un WGS84. Accesibilidad: Que el sistemarpido y seguro acceso al lugar establecido para tomar la muestra.1. Identificacin:

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UBICACIN DE PUNTOS DE MUESTREO Y REGISTRO DE DATOS DE CAMPO3. Representatividad: Evitar zonas de embalse o turbulencias no caractersticos del cuerpo de agua, a menos que sean el objeto de la evaluacin. Elija un punto en donde el ro est lo mas regular, accesible y uniforme en profundidad. Es importante considerar la referencia

para la ubicacin de un punto de monitoreo: Puente, roca grande, rbol, kilometraje vial y localidad. Ubicar el punto de muestreo cerca de una estacin de aforo para que se pueda tomar simultneamente datos sobre el flujo.5/21/12

UBICACIN DE PUNTOS DE MUESTREO Y REGISTRO DE DATOS DE CAMPORegistro de datos de campo1.Registro .Cdigo

de Dato Generales

del Punto de Muestreo. .Origen de la fuente. .Descripcin clara y definida del punto de muestreo. .Hora y fecha de muestreo. .Localidad, distrito, provincia y departamento. .Coordenadas de ubicacin del punto de muestreo. .Datos personales de quien realiz la toma de muestra. .Condiciones climticas y .otras observaciones pertinentes en el punto de muestreo.5/21/12

UBICACIN DE PUNTOS DE MUESTREO Y REGISTRO DE DATOS DE CAMPO

2.

Registro de todas las mediciones realizadas en el monitoreo.

3. Los datos requeridos en la Ficha de Registro se muestran en el Anexo I Ficha de Registro de medicin de datos de Campo.5/21/12

TOMA, PRESERVACIN Y CONSERVACIN DE MUESTRAS Requisitos para la Toma de Muestras:

Evitar las reas de turbulencia excesiva, considerando la profundidad, la velocidad de la corriente y la distancia de separacin entre ambas orillas (En ros). Se realizar en el centro de la corriente a una profundidad de acuerdo al parmetro a determinar. Evitar la presencia de espuma superficial, en lagos y pantanos. Se realizar en direccin opuesta al flujo del recurso hdrico. Considerar un espacio de alrededor del 1% aproximadamente de la capacidad del envase (espacio de cabeza) para permitir la expansin de la muestra.

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TOMA DE MUESTRAS

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PRESERVACIN DE LAS MUESTRAS

Una vez tomada la muestra de agua, se procede a adicionarle el preservante requerido de acuerdo a lo estipulado en el Requisitos para toma de muestras de agua y manipulacin (Anexo II).

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REQUISITOS PARA TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS Y SU MANIPULACIN DETERMINACIONES QUMICASParmetro M aterial del frasco2 Volumen requerido Conservacin/ preservacin Tiempo mximo para anlisis

pH Temperatura Turbiedad Alcalinidad Color Slidos sedimentables Slidos3 Cloruros Fluoruros Sulfatos Conductividad Dureza 5/21/12 PoV PoV PoV PoV PoV PoV P PoV PoV PoV

determinacin en campo determinacin en campo 200 mL 200 mL 500 mL 1 000 mL 1 000 mL 200 mL 300 ml 100 mL 200 mL 500 mL refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C refrigerar a 4 C Agregar HNO3 hasta pH

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