Unidad 2. Contaminantes Del Medio Acuoso

Química ambiental Programa desarrollado

Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales | Tecnología ambiental 1

Cuarto Cuatrimestre División: Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Química

Ambiental Unidad 2



Índice

2. Contaminantes del medio acuoso

Actividad 1. Dudas y consultas sobre Química ambiental

2.1. Tipos y toxicidad

2.1.1. Caracterización físico-química de los medios acuosos

2.1.2. Parámetros indicativos de contaminación y toxicidad

Actividad 2. Parámetros físicos y químicos del agua

Actividad 3. Práctica. Parámetros físicos y químicos en el agua

2.2. Transporte y difusión

2.2.1. Procesos de transporte de contaminantes en medios acuosos

2.2.2. Depuración de aguas

Actividad 4. Transporte y difusión de contaminantes en el medio acuoso 2.3. Muestreos en medio acuosos

2.3.1. Toma y análisis de muestras

2.3.2. Problemáticas principales de contaminantes acuosos

Actividad 5. Problemática del agua

Autoevaluación

Evidencia de aprendizaje. La problemática del proceso industrial y el agua

Actividad de Autorreflexión

Cierre

Para saber más

Fuentes de consulta



Unidad 2. Contaminantes del medio acuoso

Presentación de la unidad

Los contaminantes presentes en el medio acuoso provienen de diversas descargas, los cuales se

encuentran en estado líquido y son: los desechos domésticos, agrícolas e industriales, en fugas de

fosas sépticas, terrenos que se utilizan de alimentación a animales, ácidos de minas, sales metálicas

solubles como; sulfatos, nitratos, fosfatos carbonatos, también los gases tóxicos, tales como el

amoniaco, cloro, dióxido de azufre. Todos éstos son mortales para la vida acuática. Estos

contaminantes también se les conoce como contaminantes químicos.

Entre los contaminantes en estado sólido se encuentran: la arcilla, cenizas, desechos sólidos, grasa,

papel, hule, madera, plásticos, y metales. A los contaminantes sólidos también se le conoce como

contaminantes físicos.

Otro contaminantes que también afectan a este medio acuoso, son los contaminantes orgánicos,

provienen de desechos domésticos, agrícolas e industriales, entre los que se encuentran desechos de

animales, desechos de mataderos, aceites e insecticidas, los contaminantes orgánicos tienden a

extinguir el oxígeno disuelto en el agua.

Por último, los contaminantes biológicos que incluyen bacterias y virus, estos afectan provocando por un

lado enfermedades a la vida acuática, por otro lado producen enfermedades al ser humano como la

tifoidea, disentería, poliomielitis, hepatitis, el cólera entre otras. En la presente unidad aprenderás como

se realiza un muestreo y los importantes parámetros que se deben realizar a las muestras de aguas,

para proponer alternativas de solución que ayuden a purificar el agua, utilizando los fundamentos de la

química ambiental y la utilidad del diagnóstico, para su control.

Propósito

En esta unidad conocerás como se analizan los contaminantes, que se

encuentran en el medio acuoso, cómo impactan al ambiente, y cómo se

transportan y difunden los contaminantes, además identificarás los

diferentes parámetros físicos y químicos, a través de simuladores, así como

la forma de llevar acabo el muestreo en aguas.



Competencia específica

Determinar las metodologías de depuración del agua, para plantear

propuestas de saneamiento, a partir de la identificación de los contaminantes

acuosos.

2. Contaminantes del medio acuoso

Algunas actividades humanas producen residuos que en un determinado caso pueden contaminar el

agua provocando alteraciones y/o modificaciones a las condiciones naturales y dejándola deteriorada

para muchos de sus usos, como el principal que es para el consumo humano y el riego de diversos

cultivos.

Hay una diversidad de industrias que producen contaminantes, de toxicidad variable, los cuales son

vertidos al agua. Ejemplos de industrias papeleras, químicas, azucareras, mineras, entre otras, que

durante los procesos de fabricación, se producen sustancias las cuales se eliminan de forma disuelta

en agua, provocando la contaminación acuosa y dirigiéndose a un cauce natural o artificial.

Las industrias deben regirse por normatividad vigente, es decir por Normas Oficiales Mexicanas, y

cumplir con las Leyes Ambientales, estipuladas en la Ley General de Equilibrio Ecológico para la

Protección del Ambiente, que por sus siglas es LGEEPA, conociendo los parámetros y valores

necesarios para poder purificar el agua residual antes de verterla, sin embargo en ocasiones se

producen derrames de manera accidental o intencionales, que ponen en peligro los ecosistemas

acuáticos colindantes a las instalaciones de las industrias.

Actividad 1. Dudas y consultas sobre Química ambiental

Para comenzar las actividades de la asignatura, ha permanecido abierto el foro de dudas, ya que a través de él te apoyarás para resolver y consultar dudas que vayan surgiendo durante la unidad. Participa en el foro de dudas, de la siguiente forma:

Expresa las preguntas que te vayan surgiendo durante la unidad.

Comparte, tus inquietudes relacionadas con la asignatura.

Comenta las aportaciones hechas por otros de tus compañeros(as), recuerda que todos



podemos aprender de los demás, enriquecernos colaborativamente y así podemos aportar a la

solución de las dudas.

Tu Facilitador(a) estará pendiente de las participaciones para retroalimentarte en los casos que sea

necesario.

2.1. Tipos y toxicidad

Un tóxico es una sustancia que puede producir algún efecto nocivo sobre un ser vivo, tanto animal como

vegetal. Los tóxicos son los agentes químicos o físicos capaces de generar un desequilibrio. En este

sentido un tóxico es toda radicación física o agente químico que, tras generarse internamente o entrar

en contacto, penetrar o ser absorbido por un organismo vivo, en dosis suficientemente alta, puede

producir un efecto adverso directo o indirecto en el mismo. (Jiménez, 2009).

La toxicidad puede ser aguda o crónica. La primera se caracteriza por las altas concentraciones a las

que está expuesto un ser vivo en un periodo de tiempo corto. Mientras que en la crónica los seres vivos

se exponen a bajas concentraciones por periodos de tiempo largos.

La contaminación ambiental por agentes químicos ha ocurrido de forma intencional o accidental,

principalmente a partir de la industrialización de actividades humanas. A partir de esta intensificación,

numerosos agentes químicos, son liberados rutinariamente al ambiente y transportados por diversas

vías como la atmósfera, el suelo o el agua sin importar el origen o rutas de transporte al final, estas

sustancias terminan incorporándose a los cuerpos de agua (cuerpos receptores).

Cuando se realiza la descarga de agua residual en un cuerpo receptor, los contaminantes presentes

pueden tener múltiples efectos entre ellos pueden agotar el oxígeno disuelto, o pueden estimular el

crecimiento de ciertos microorganismos como las algas. Mientras que los Sólidos suspendidos pueden

generar depósitos de sólidos dando origen a condiciones anaerobias, así como una disminución del

volumen de agua en el cuerpo receptor.

Por lo expuesto, es de fundamental importancia para el diseño de instalaciones de tratamiento de aguas

residuales conocer los constituyentes presentes y el destino una vez que son liberados al ambiente.

Los contaminantes presentes en las descargas de aguas se clasifican en tres categorías: químicos,

físicos y biológicos.

Los contaminantes químicos incluyen sustancias químicas orgánicas e inorgánicas. La presencia de

estos contaminantes orgánicos tiene como consecuencia el agotamiento de oxígeno como resultado de

su utilización en el proceso de degradación biológica. Los compuestos inorgánicos toman importancia

por su posible efecto toxico y no por el agotamiento de oxígeno. Sin embargo hay compuestos

inorgánicos ejercen una demanda de oxígeno, contribuyendo al agotamiento de oxígeno. Por ejemplo

los sulfitos y los nitritos consumen oxígeno, durante el proceso de oxidación a sulfatos y nitratos. La



tabla siguiente presenta algunos de los compuestos orgánicos e inorgánicos presentes en las descargas

de aguas residuales.

Tabla. Compuestos orgánicos e inorgánicos indeseables y tóxicos

Sustancias indeseables Sustancias tóxicas

Nitratos Organoclorados Cadmio

Nitritos Hierro Cianuro

Amonio Manganeso Cromo

Sulfuro de hidrógeno Cobre Mercurio

Hidrocarburos Zinc Níquel

Fenoles Fósforo Plomo

Boro Flúor Antimonio

surfactantes Bario Selenio

Arsénico Pesticidas

Berilio Hidrocarburos aromáticos

policlorados (HAP)

Fuente: http://www.miliarium.com/ Ingeniería Civil y Medio ambiente Recuperado el 14 de Noviembre 2011 de

Milarium.com, Ingeniería Civil y Medio ambiente)

Algunos contaminantes físicos incluyen la temperatura (contaminación térmica). Este tipo de

contaminación se presenta en las descargas de plantas industriales después de utilizarla en los

procesos de intercambio de calor. El efecto inmediato de la temperatura en un cuerpo receptor es la

disminución del oxígeno disuelto (a mayor temperatura menor cantidad de oxígeno disuelto), causando

muerte en los organismos acuáticos ver la siguiente figura. Un segundo efecto, se ve reflejado en el

aumento de las velocidades de reacción de los contaminantes presentes. El color es otro contaminante

físico presente en las descargas de plantas químicas procesadoras por ejemplo de pulpa de papel; así

como la turbiedad causada por las descargas que tienen sólidos suspendidos; otros son las espumas

generadas por detergentes como sulfonato de alquilbencen (ABS) y radioactividad. En la siguiente tabla

se indican los contaminantes físicos que pueden estar presentes en las descargas de agua residuales.



Figura. Comportamiento del oxígeno disuelto con la temperatura

En: http://www.lenntech.es/por-que-es-importante-el-oxigeno-disuelto-en-el-agua.htm

(Recuperado el 11 de noviembre del 2011, de Water Treatment solutions Lenntech, 1998)

Tabla. Contaminantes físicos

Contaminante Descripción

Sólidos Variedad de materiales que varían desde hilachas

hasta materiales coloidales

temperatura Se refiere a la contaminación térmica, como

consecuencia de la incorporación de agua caliente

proveniente del uso doméstico o industrial

Turbiedad Es una medida de las propiedades de la

dispersión de la luz de las aguas. Es un parámetro

usado para medir la calidad de las aguas

naturales y residuales tratadas con relación al

material en suspensión coloidal.

Color El color en las aguas residuales es causado por

los sólidos suspendidos, material coloidal y

sustancias en solución

Olor Se genera por una gran variedad de compuestos

producto de la degradación biológica bajo

condiciones anaerobias (ausencia de oxígeno)

Adaptado de Crites y Tchobanouglous (2000)

Los contaminantes biológicos son los responsables de la transmisión de enfermedades causadas por

los suministros de agua. Algunas de las enfermedades transmitidas son el cólera, la tifoidea,

paratifoidea y la esquistosomiasis.

Las características biológicas de las aguas residuales son de fundamental importancia en el control de

enfermedades causadas por organismos patógenos de origen humano, y por el papel de las bacterias y



otros microorganismos dentro de la descomposición de la materia orgánica, por medio natural o en

plantas de tratamiento de agua residual.

Las principales clases de organismos patógenos que pueden encontrarse en aguas residuales son:

bacterias, parásitos (protozoos y helmintos) y virus. En la tabla siguiente se presentan los principales

organismos patógenos encontrados en las aguas residuales crudas. El termino agua residual cruda se

refiere a las aguas que no han sido sometidas a algún tratamiento.

Tabla Microorganismos patógenos presentes en las aguas residuales crudas.

Organismo Enfermedades

Bacterias

Campilobacter jejuni Gastroenteritis

Escherichia coli (enteropátogeno) Gastroenteritis

Salmonella typhy Fiebre tifoidea

Salmonella (˜ 2100 esp) Salmonelosis

Vibrio cholerae Cólera

Protozoos

Balantidium coli Balantidiasis

Entamoeba histolytica Amebiasis (disentería amébica)

Metazoos

Áscaris lumbrioides Ascariasis

Entorobius vermicularis Enterobiasis

Teania saginata Teniasis

T. solium Teniasis

Virus

Adenovirus (31 clases) Enfermedades respiratorias

Enterovirus (72 clases, p. ej., polio, eco y virus

coxsackie)

Gastroenteritis, anomalías cardiacas, meningitis

Hepatitis A Hepatitis infecciosa

Parvovirus (3 clases) Gastroenteritis

Rotavirus Gastroenteritis


2.1.1. Caracterización físico-química de los medios acuosos

El agua es la sustancia formada por la combinación de un volumen de oxígeno y dos de hidrógeno, tiene

como características inodora, insípida, puede coexistir en los tres estados de agregación, es

considerada como el solvente universal, en pequeña cantidad incolora y verdosa o azulada en grandes

masas. Es el compuesto más abundante, cubriendo las tres cuartas partes de la superficie terrestre.

Más del 97 % del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas y que

podemos considerarla como inservible, ya que apenas están disponibles para ningún propósito. Del 3 %

restante, un 2,38 % aproximadamente, se encuentra en estado sólido, resultando prácticamente

inaccesible. El resto, un 0,62 %, se encuentra en ríos, lagos y aguas subterráneas.



El agua, como recurso natural, es manipulada por el hombre, alterando así su ciclo. El agua se extrae

de los diversos cuerpos o fuentes de suministro. Pero un mayor consumo de agua significa una mayor

descarga de aguas residuales, lo que altera la vegetación y la calidad posterior en su vertido.

Dependiendo del origen de la descarga. Será el tipo de contaminantes presentes. Las cuatro fuentes

principales de aguas residuales son:

a) Descargas domésticas, producto de las actividades diarias en los hogares;

b) Descargas industriales representan una amplia gama de descargas dependiendo del giro industrial

será el tipo de contaminante presente. Por ejemplo una industria procesadora de alimentos presentará

una alta carga de materia orgánica, grasa aceites, color, etc. Mientras que una industria cromadora de

piezas presentará en su descarga metales pesados, pH, color, etc.,

c) Agrícolas los contaminantes principales son compuestos del nitrógeno y fósforo

d) Aguas pluviales sus principales contaminantes son los materiales que arrastra desde techos y medio

ambiente.

A la hora de conocer la carga contaminante de los efluentes industriales es necesario recurrir al análisis

físico-químico más o menos exhaustivo. Los contaminantes en las aguas residuales son normalmente

una mezcla compleja de compuestos orgánicos e inorgánicos. Normalmente no es ni práctico ni posible

obtener un análisis completo de la mayoría de los efluentes.

Por las razones anteriores se han desarrollado una serie de métodos empíricos para evaluación de la

concentración de contaminantes en aguas, cuya aplicación no requiere un conocimiento completo de la

composición química específica de las aguas consideradas. Los métodos normalizados más importantes

para caracterizar y desarrollar los análisis de aguas residuales se dividen en:

Determinación de parámetros físico: turbidez, color, olor, sólidos totales, temperatura.

Determinación de contaminantes inorgánicos específicos: pH, nitrógeno, fósforo, alcalinidad,

cloruros, metales, aniones.

Determinación de contaminantes orgánicos: DQO, DBO, COT, grasas y aceites.

A continuación se describen diferentes parámetros de contaminantes del agua para la medición de

concentraciones de contaminantes presentes en agua (Adaptado del Diplomado en manejo integral de

aguas municipales, impartido por la Facultad de Ingeniería, 2002).

a) Medición del contenido orgánico (métodos del oxígeno como parámetros)

Demanda química de oxígeno (DQO). Es el método para medir el material orgánico presente

en las aguas residuales de ser susceptible de ser oxidado químicamente con una solución de

dicromato en medio ácido.

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO). Es el método más usado en el tratamiento de las

aguas residuales, mide la cantidad de oxígeno consumido por una población bacteriana.

b) Medición del contenido orgánico (métodos del carbono como parámetros)



Método de oxidación húmeda, carbono orgánico total (COT). Es usado para medir Carbono

orgánico total en una muestra acuosa. Los métodos para para la prueba de COT utilizan

oxígeno y calor, radiación ultravioleta, oxidantes químicos o alguna combinación para

convertir el carbono orgánico en dióxido de carbono, el cual se mide con un analizador

infrarrojo.

Para ampliar tú conocimiento sobre el agua y sus características físico-químicas, te recomendamos

consultar el documento “El agua” que lo encontrarás en la sección Para saber más.

2.1.2. Parámetros indicativos de contaminación y toxicidad

La necesidad de cuantificar las sustancias que tienen capacidad de contaminar una masa de agua

(solubles, insolubles, biodegradables o biorresistentes), tiene como consecuencia, primero, definir que

se entiende por contaminación, y en segundo lugar, el fijar los parámetros o variables que permitan

cuantificarla.

La contaminación se puede definir según el documento, el agua de Félez, como la introducción en un

medio cualquiera, en este caso el agua, de un contaminante, o combinación de agentes contaminantes,

o introducción de energía que pueda provocar efectos nocivos para la salud, la seguridad, el bienestar

en el ambiente o provocar desequilibrio en el medio, irreversible o no, de manera que se alteren

desfavorablemente las condiciones naturales.

Generalmente, los parámetros que se utilizan para determinar la calidad de un agua pueden ser:

Químicos inorgánicos: abarca todos los cationes, aniones, metales traza, etc. Pueden encontrarse de

diversas formas, como macro constituyentes, elementos traza o incluso de manera esporádica, como

consecuencia de la contaminación. La determinación va en función del parámetro a analizar,

normalmente las determinaciones se realizan a través de la absorción atómica, infrarrojos, etc.

Los parámetros químicos orgánicos son el grupo más amplio y complejo, abarcando por un lado

indicadores del contenido orgánico en general, como la Demanda Biológica de Oxígeno, Carbono

Orgánico Total, o bien otros como grasas y aceites, plaguicidas, detergentes, etc.

Los parámetros Microbiológicos abarcan dos amplios campos muy diferenciados: los bacterianos y

los de los demás organismos, vegetales o animales, susceptibles de estar presentes en las aguas. A los

primeros se refieren, entre otros, los índices de contaminación fecal, empleado para el conocimiento de

la calidad del agua.

Parámetros físicos:

Los parámetros físicos son el pH, los sólidos en suspensión y en todas sus formas, color, olor, sabor,

temperatura, turbidez, conductividad, etc. A continuación describiremos y explicaremos cada uno de

éstos.



Sólidos en todas sus formas, la veremos en la siguiente tabla, así como describiremos la

clasificación de los diferentes tipos de sólidos

Tabla. Sólidos presentes en las aguas residuales.

Parámetro Descripción

Sólidos totales (ST) Residuo remanente después que la muestra

ha sido evaporada y secada a una

temperatura de 103-105 0C

Sólidos Volátiles Torales (SVT) Son los sólidos que se volatilizan cuando se

incineran los ST a 500 ± 500C

Sólidos Fijos Totales (SFT) Residuo que permanece Parámetros

después de incinerar los ST a 500 ± 500C

Sólidos Suspendidos Totales (SST) Fracción de ST que queda retenido en un

filtro de fibra de vidrio

Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) Sólidos que son volatilizados cuando los SST

se calcinan a 500 ± 500C

Sólidos Suspendidos Fijos (SSF) Residuo remanente después de calcinar los

SST a 500 ± 500C

Sólidos Disueltos Totales (SDT) Son los Sólidos que pasan a través del filtro

de fibra de vidrio y luego son evaporados y

secados.

Sólidos Disueltos Volátiles (SDV) Sólidos que se volatilizan cuando se

incineran los SDT a 500 ± 500C

Sólidos Disueltos Fijos (SDF) Residuo remanente después de calcinar los

SDT a 500 ± 500C

Sólidos Sedimentables (SSe) Sólidos Suspendidos expresados en ml por

litro


Color: el color causado por sólidos suspendidos se llama color aparente mientras que el

color causado por sustancias disueltas y coloidales se denomina color verdadero.

Olor: el principal compuesto causante del olor desagradable es el sulfuro de hidrógeno,

producto de las condiciones anaerobias de las aguas residuales.

Densidad: se define como la masa por unidad de volumen y se expresa como Kg/m3

Turbiedad: la medición de la turbiedad se realiza por comparación entre la intensidad de luz

dispersa en una muestra y la luz dispersa por una suspensión de referencia bajo las mismas

condiciones.

Conductividad: es la medida de una solución para conducir la corriente eléctrica. Es usado

para determinar la posibilidad de uso de un agua para riego.

Parámetros químicos:



Orgánicos biodegradables (materia orgánica): se miden con mayor frecuencia a través de la

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DB5). El periodo de incubación estándar es de 5 días a 20 0C

Orgánicos refractarios (detergentes, solventes, etc.): se miden compuestos que son de difícil

estabilización por procesos biológicos.

Inorgánicos:

o Metales: son de interés en el tratamiento, reutilización y vertido de efluentes, así como en

la disposición de lodos estabilizados. Todos los organismos vivos requieren para su

adecuado crecimiento elementos como el hierro, cobre, cromo, cinc, etc. Estos elementos

pueden llegar a ser peligrosos cuando se encuentran en cantidades elevadas. En la

siguiente tabla se presentan los principales metales presentes en las aguas residuales.

Tabla. Metales que pueden estar presentes en las aguas residuales crudas.

Metal Símbolo Arsénico As

Cadmio Cd Calcio Ca Cromo Cr Cobalto Co Cobre Cu Hierro Fe Plomo Pb

Magnesio Mg Manganeso Mn

Mercurio Hg Molibdeno Mo

Níquel Ni Potasio K Selenio Se Sodio Na

Tungsteno W Vanadio V

Cinc Zn Adaptado de Crites y Tchobanouglous (2000)

o Acidez: Se define como la concentración del ión hidrógeno (H+), es decir en una solución.

o Alcalinidad: se define como la capacidad para neutralizar ácidos en aguas residuales, la

alcalinidad se debe a la presencia de hidróxidos (OH), carbonatos (CO3) y bicarbonatos

(HCO3)

o Nutrientes: el nitrógeno y el fósforo son esenciales para el crecimiento biológico, estos

reciben el nombre de nutrientes o bioestimulantes. El nitrógeno es esencial para la

síntesis de proteínas, el contenido total de nitrógeno está compuesto por nitrógeno

amoniacal, nitritos, nitratos y nitrógeno orgánico. Mientras que el fósforo es importante

para el crecimiento de algas y otros organismos biológicos.



o Cloruros: es un parámetro importante relacionado con la reutilización del agua. Los

cloruros en aguas naturales provienen de los cloruros lixiviados de las rocas y los suelos

con los que hace contacto.

o Sulfatos: Los sulfatos se encuentran casi en todas las aguas naturales. El sulfato es uno

de los constituyentes principales de la lluvia.

o Gases: la determinación de gases disueltos tales como amoniaco, dióxido de carbono,

sulfuro de hidrógeno, metano y oxígeno, se realiza para ayudar en la operación de

sistemas de tratamiento de aguas residuales.

Parámetros microbiológicos:

Bacterias: son microorganismos procarióticos unicelulares. El interior de la célula contiene

una suspensión coloidal de proteínas, carbohidratos y otros compuestos orgánicos

complejos, llamado citoplasma.

Virus: están compuestos de un ácido nucleico (ADN o ARN) ubicado en el centro y rodeado

por una capa externa de proteína llamada capsid.

Algas: son eucarióticas unicelulares o multicelulares. Son importantes en los procesos de

tratamiento biológico, especialmente en los procesos de tratamiento de aguas residuales con

lagunas de estabilización, en donde su habilidad para producir oxígeno por fotosíntesis es

vital para el ambiente ecológico del agua.

La figura muestra los principales contaminantes presentes en un agua residual, mismos que fueron

descritos en los apartados superiores.

Figura. Contaminantes presentes en las aguas residuales.

Tomados de apuntes de Fuentes

La siguiente tabla presenta un resumen con los parámetros comúnmente empleados en la



caracterización del agua residual.

Tabla. Análisis comunes usados para estimar los constituyentes en aguas residuales

Prueba Características Físicas

Abreviatura Significado del resultado

Sólidos totales ST Determinan la clase de proceso u operación más apropiada para su tratamiento

Sólidos volátiles totales SVT Sólidos fijos totales SFT

Sólidos suspendidos totales SST Sólidos suspendidos volátiles SSV

Sólidos suspendidos fijo SSF Sólidos disueltos totales SDT Estimar la reutilización potencial

del agua residual Sólidos disueltos volátiles SDV Sólidos disueltos fijos totales SDF

Sólidos sedimentables SSe Determinar aquellos sólidos que se sedimentan por gravedad en un tiempo específico

Distribución de partículas por tamaño DPT Evaluar el desempeño de los procesos de tratamiento

Turbiedad UNT Evaluar la calidad del agua residual tratada

Color Café claro, gris, negro

Estimar la condición de lagua residual (fresca o séptica)

Transmitancia %T Estimar si el efluente tratado es apropiado para desinfección con radiación UV

Olor NUO Determinar si el olor puede ser un problema

Temperatura oC u oF Importante en el diseño y operación de instalaciones de tratamiento con procesos biológicos

Densidad Estimar si el efluente tratado e apto para uso agrícola Conductividad

Características químicas inorgánicas Amonio libre NH+4 Usado como medida de

nutrientes y para establecer el grado de descomposición del agua residual; las formas oxidadas pueden tomarse como una medida del grado de oxidación

Nitrógeno orgánico N-org Nitrógeno total Kjeldahl NTK

(Norg+NH+4) Nitritos NO2- Nitratos NO3-

Fósforo inorgánico Pinorg Fósforo total FT

Fósforo orgánico Porg pH pH=log1/[H+] Medida de la acidez o basicidad

de una solución acuosa Alcalinidad HCO3

-+CO3-

2+OH- - H+ Medida de la capacidad amortiguadora del agua residual

Cloruros Cl- Evaluar la posibilidad de ser



empleada en el uso agrícola Sulfatos SO4-2 Estimar la formación potencial de

olores y de tratamiento apropiado de lodos residuales

Metales As, Cd, Ca, Cr, Co, Cu, Pb, Mg, Hg, Mo, Ni, Se,

Na, Zn

Estimar la posibilidad de reutilizar el agua residual y los posibles efectos tóxicos en el tratamiento. Las cantidades de metales son importantes en el tratamiento biológico

Compuestos y elementos inorgánicos específicos

Evaluar la presencia o ausencia de un constituyente específico

Gases O2, CO2, NH3, H2S,

CH4

Presencia o ausencia de un gas específico

Características químicas orgánicas Demanda bioquímica de oxígeno a

cinco días DBO5 Medida de la cantidad de

oxígeno requerido para estabilizar biológicamente un residuo

Demanda bioquímica de oxígeno última

DBOu Medida de la cantidad de oxígeno requerido para estabilizar biológicamente un residuo

Demanda de oxígeno nitrogenácea DON Medida de la cantidad de oxígeno requerido para oxidar biológicamente el nitrógeno amoniacal de un agua residual a nitratos

Demanda química de oxígeno DQO Usado con frecuencia como sustituto de la prueba de DBO

Carbono orgánico total COT Usado con frecuencia como sustituto de la prueba de DBO

Compuestos y clases de compuestos orgánicos específicos

Determina la presencia de compuestos orgánicos específicos y estimar la necesidad de medidas especiales en el diseño para su remoción

Características biológicas Coliformes NMP

Microorganismos específicos Bacterias, protozoos, helmintos,

virus

Toxicidad UTA y UTC Unidad tóxica aguda, unidad tóxica crónica

Fuente: Crites & Tchobanoglous; (2000)



Actividad 2. Parámetros físicos y químicos del agua

El conocer los parámetros físicos y químicos del agua nos puede apoyar en el análisis de calidad del agua y determinar el uso posible, como por ejemplo, el doméstico, público, agricultura y ganadería para su vertido. Con el objetivo principal de reconocer los valores de estos parámetros, de saber si se encuentran en los rangos permitidos por las normas y si posteriormente requerirá algún tratamiento. Para realizar esta actividad es importante revisar los parámetros físicos y químicos más importantes del agua. Esta actividad se desarrollará en dos etapas y entregas. En la primera etapa (E1), la cual se desarrolla de forma individual, deberás realizar los siguiente: Instrucciones de la primera etapa:

1. Investiga sobre los parámetros físicos y químicos del agua bajo las Normas Oficiales

Mexicanas.

2. En la primera etapa (E1) utilizando la herramienta de base de datos, en un documento

elabora un mapa conceptual de forma individual. Si necesitas guiarte sobre cómo hacer

un mapa conceptual consulta el documento Como elaborar un mapa conceptual escrito

por el Dr. Jaime Square, este documento se encuentra en el aula.

3. En este mapa conceptual describe cada uno de los parámetros físicos y químicos del

agua.

4. Guarda y envía a la base de datos como primera entrega con la siguiente

nomenclatura QAM_U2_A2E1_XXYZ a tu Facilitador(a).

* Recuerda que para esta herramienta sólo podrás realizar una entrada y subir 2 archivos, por lo cual en la segunda etapa deberás editar tu entrada hecha anteriormente, para subir la segunda entrega. Instrucciones de la segunda etapa:

5. En la segunda etapa (E2) se trabaja de forma colaborativa. Revisa y comenta 2 trabajos

de tus compañeros(as), verifica si alguno de ellos/ellas tiene diferentes parámetros y

complementa la información en tu mapa conceptual. Recuerda que debes aportar datos

a dos trabajos de tus compañeros(as).

6. Guarda y sube como segunda entrega a la base de datos con la siguiente

nomenclatura. QAM_U2_A2E2_XXYZ.

*No olvides que tienes el foro de Dudas y consultas sobre Química ambiental, por si se presenta algún cuestionamiento el cual quieras consultar.



Actividad 3. Práctica 1. Parámetros físicos y químicos en el agua

Es importante que reconozcas los parámetros físicos y químicos que se deben realizar a las diversas muestras de agua, la forma de llevar a cabo el muestreo, pero sobre todo que estés consciente que todo se realiza bajo normas, las Normas Oficiales Mexicanas (NOM´s), las cuales nos dictan los pasos a seguir para las determinaciones de estos. Por lo que te invitamos a que interactúes con los diversos programas de simulación, donde podrás intercambiar variables y de esta manera conocer el comportamiento, para que posteriormente realices lo siguiente:

1. Descarga el documento Cuadernillo de prácticas, consulta la Practica 1. Parámetros físicos y químicos en el agua y realiza los que se te indica. Recuerda que es aquí donde utilizarás el simulador y que en dicho cuadernillo se incluye la estructura que deberá tener tu reporte.

2. Sigue las instrucciones que se encuentran en el simulador. Recuerda que puedes

hacer diferentes pruebas en el simulador para que domines su uso, antes que empieces tu práctica.

3. Guarda y envía a la sección de Tareas, tu documento con la nomenclatura QAM_U2_A3_XXYZ espera la retroalimentación de tu Facilitador(a)

*Recuerda que puedes consultar el foro Dudas y consultas sobre la Química ambiental, en el cuál te podrás apoyar para resolver esta actividad a través de tu Facilitador(a) y compañeros(as).

2.2. Transporte y difusión Existen principalmente dos mecanismos mediante los cuales se da el transporte de compuestos

químicos en el agua: la advección y la difusión.

La advección (Oyarzun, 2007) define que es el proceso debido al movimiento del fluido, ya sea aire o

agua. Un elemento químico presente en el aire o en el agua, será llevado por este movimiento advectivo

de masas (la convección es un término similar, que normalmente se asocia al movimiento vertical de

advección debido a las diferencias de densidad.

El movimiento advectivo es descrito matemáticamente por la dirección y la magnitud de su velocidad,

dado que a pesar de la ocurrencia de dispersión, el centro de masa del elemento que es transportado

por advección, se mueve a la velocidad promedio del fluido, siempre y cuando no se produzca adsorción

y retardo, es decir, el movimiento advección va estar marcado por la dirección que siga el contaminante

dependiendo del contaminantes, la velocidad del recorrido del agua, siempre que no se quede

precipitado en las orillas de su recorrido o se incorpore a otro contaminante.



La tasa de transporte de un elemento químico por unidad de área, perpendicular a la dirección del

movimiento se expresa generalmente en términos de densidad de flujo (J) de acuerdo con:

J=C*V

Donde: J es la densidad de flujo (masa/longitud2 Tiempo),

C es la concentración del químico (masa/longitud3

V es la velocidad del fluido (longitud/Tiempo).

El segundo proceso es el transporte difusivo o “Fickiano” (Oyarzún, 2007) este elemento químico se

mueve desde una concentración relativamente alta hacia una de menor concentración, por efecto del

movimiento aleatorio del aire o agua que acarrea al elemento químico (difusión turbulenta) o por una

combinación de ambos.

La primera ley de Fick es usada para describir la densidad de flujo debido a la difusión turbulenta (y

también para difusión molecular), y se expresa, para una dimensión, como:

J=-D (dc/dx)

Donde: J es la densidad de flujo (masa/longitud2 Tiempo),

D es el coeficiente de transporte de masa de Fick (longitud2/tiempo),

C es la concentración del elemento o compuesto químico (masa/longitud3) y X la distancia sobre la cual

se consideran cambios en la concentración (longitud).

2.2.1. Procesos de transporte de contaminantes en medios acuosos

Las aguas de los lagos, mares y ríos libres de contaminación antrópica tienen, de todos modos,

impurezas, las que no están incluidas dentro del concepto de contaminación, de una o de otra forma han

sido transportados o difundidos en el agua, en la siguiente tabla se describen las impurezas.

Tabla. Transporte de contaminantes en medio acuático

Origen Clasificación de las partículas por tamaño

Suspendidas

>2x10-4

mm

Coloidales

<2x10-4

mm

Disueltas

>4x10-6

mm <4x10-6

mm

Atmósfera Polvos Moléculas de

Bióxido de

carbono, CO2

Anhídrido

Sulfuroso, SO2,

Oxígeno, O2

Nitrógeno, N2

Iones positivos

Hidrógeno, H+

Iones negativos

Bicarbonato,

HCO3

Sulfato SO4

Suelo mineral y

piedra

Tierra, Arcillas,

Partículas de

tierra mineral

Bióxido de

carbono, CO2

Sodio, Na+

Potasio, K+

Calcio, Ca 2+

Cloruros, Cl-

Fluoruros, F-

Sulfato, SO42-



Magnesio, Mg 2+

Hierro,Fe2+

Manganeso, Mn 2+

Carbonatos,

CO32-

Bicarbonatos,

HCO3-

Nitrito NO3-

Organismos

vivos y sus

productos de

descomposición

Algas

Diatomeas

Bacterias

Tierra orgánica

Peces y otros

organismos

Virus

Materia

colorante

orgánica

Bióxido de

carbono, CO2

Oxígeno, O2

Nitrógeno, N2

Sulfuro de

hidrógeno, H2S

Metano, CH4

Residuos

orgánicos,

algunos

producen color

y olor

Hidrógeno, H+

Sodio, Na+

Amonio, NH4 +

Cloruros, Cl-

Bicarbonatos,

HCO3 –

Nitratos, NO2-

Fuente: Méndez Ángel N. Transporte de contaminantes en medio acuático. Universidad Tecnológica Nacional,

2010

Además del consumo humano, el agua ha sido utilizada para diversas actividades, convirtiendo las

aguas usadas en vehículo de desechos, la siguiente Figura presenta las diversas fuentes que aportan

componentes físicos y/o químicos a las corrientes o cuerpos receptores. Pueden distinguirse dos clases

de aguas residuales:

1) Aguas Blancas o de lluvia: Esta clase de agua proviene principalmente de drenajes, contando

con un gran cauce y de contaminación escasa.

2) Aguas negras o urbanas: Esta clase de agua emanan de las actividades humanas, como pueden

ser doméstica, agrícola, industrial, química, alimentos, entre otras, donde sus caudales son

menores y presenta una contaminación mayor que las aguas blancas.

Los mecanismos de transporte mencionados en el apartado anterior, se pueden presentar en una o

varias de estas fuentes o etapas, incluyendo la corriente receptora.



Figura. Corriente receptora

Adaptado de Méndez Ángel N. Transporte de contaminantes en medio acuático. Universidad Tecnológica Nacional, 2010

El destino de los contaminantes en sistemas acuáticos está determinado por:

El tipo y clase de fuentes externas. Es decir el tipo de descarga y concentración de

contaminantes; por ejemplo descargas industriales o domésticas.

El transporte de las sustancias a través de los varios elementos del ciclo hidrológico,

escorrentía o fuente generadora, es decir que depende de los mecanismos de transporte de

advección o difusión.

La transformación química, biológica o bioquímica de estas sustancias de una a otra forma.

El análisis se deberá hacer a través de generalizaciones esquemáticas, debido a la cantidad de contaminantes presentes en las descargas y medios, a través de los cuales ocurren los fenómenos de transporte. Por otro lado hay que tener en cuenta que cada día se incrementan los compuestos químicos nuevos y que la mayoría de los cuales de una o de otra forma encuentran el camino hasta los recursos superficiales o subsuperficiales de agua afectando las formas de vida acuática y humana.

2.2.2. Depuración de aguas

La depuración del agua implica remover los contaminantes físicos, químicos y biológicos que fueron

adicionados como producto de las actividades humanas. Con el objetivo de:

Proteger la salud pública y los ecosistemas.

Reducir el uso de agua de calidad potable al reusar agua tratada en aplicaciones donde se

requiere agua de una menor calidad.

Evitar el efecto negativo en la calidad de los cuerpos receptores (agua o suelo).

Cumplir con la legislación ambiental vigente.

Recuperar, sanear o rehabilitar cuerpos de agua contaminados (ríos, lagos, etc.).

Descargas industriales

Origen doméstico

Escorrentía de carreteras

Precipitación atmosférica

Escorrentía agrícola

Plantas de tratamiento de agua residual

Corriente receptora



En las empresas reutilizar agua en los procesos de enfriamiento.

La depuración de las aguas residuales y/o el acondicionamiento de aguas para la industria incluyen

las siguientes etapas (Tomados de apuntes de Tecnología del agua, de la Universidad Tecnológica de

Nezahualcóyotl, 2010).

Muestreo

Caracterización o medición de la concentración de los contaminantes presentes en el agua

residual (apartados previos de este documento)

Propuesta de alternativas de tratamiento

El grado de tratamiento requerido para un agua residual depende principalmente de los requerimientos

de la descarga del efluente de la normatividad ambiental y calidad final para reuso.

Los sistemas de tratamiento se pueden clasificar en primarios, secundarios o terciarios, los cuales

dependen del objetivo de la purificación es decir, el tratamiento primario se utiliza para eliminar todos los

materiales de gran tamaño, como pueden ser palos, ropa, animales muertos, basura, etc., esto para que

al entrar a los equipos que purifican el agua de manera más fina no se vean dañados en su interior,

posteriormente si se quiere una agua de mayor calidad entonces pasa al tratamiento secundario, esta

agua que sale de este tratamiento se puede utilizar para riego, y si se quiere purificar el agua potable

para consumo humano, entonces se pasa el agua por los tratamientos terciarios, en la siguiente tabla

muestra las diferentes operaciones y procesos unitarios empleados en el tratamiento de agua.

Tabla. Procesos y operaciones unitarias en el tratamiento de agua

Clasificación Operación unitaria Descripción

Tratamiento Primario

Tamizado Remueve sólidos en suspensión. Rejillas Remueve sólidos en suspensión como

plásticos, piedras, pedazos de madera, etc. Sedimentación Tiene por objetivo la remoción de sólidos

suspendidos y sedimentables, así como materia orgánica presente en el agua residual.

Flotación Emplea una corriente de aire para separar sólidos, grasas y aceites.

Igualación Permite amortiguar las variaciones en pH y carga orgánica del agua residual cruda que será alimentada al proceso de tratamiento.

Tratamiento secundario

Lodos activados Remueve materia orgánica a través de una población heterogénea de microorganismos en presencia de oxígeno

Discos biológicos Remueve materia orgánica a través de una población de microorganismos soportada en un medio inerte en presencia de oxígeno

Filtros percoladores Remueve materia orgánica a través de una población de microorganismos soportada en un medio inerte, en presencia de



oxígeno Lagunas de estabilización Son procesos naturales de oxidación de la

materia orgánica que emplean una población de microorganismos para realizar el proceso de depuración

Procesos biológicos anaerobios La estabilización de la materia orgánica se lleva a cabo por bacterias anaerobias. El resultado de la reacción de estabilización es metano,CO2 y nuevos microorganismos

Tratamiento terciario o avanzado

Precipitación y coagulación Proceso físico-químico, para la remoción de contaminantes orgánicos e inorgánicos

Adsorción en carbón activado Permite la remoción de compuestos orgánicos que producen color y olor

Intercambio iónico Elimina sales de calcio y magnesio, reduciendo de esta forma la dureza presente

Osmosis inversa Proceso físico para remover sólidos disueltos, iones, virus. Comúnmente usado para la desalinización de agua de mar

Electrodiálisis Remueve iones presentes en las corrientes de agua a tratar, mediante la aplicación de un campo eléctrico

Remoción de nutrientes Principalmente se realiza a través de procesos biológicos de película en suspensión

Ozonolisis Proceso de oxidación por ozono empleado, para remoción de compuestos solubles

Filtración en arena Proceso físico para la remoción de sólidos en suspendidos

Desinfección Empleado para la eliminación de microorganismos patógenos. Comúnmente se emplea como desinfectante hipoclorito de sodio o gas cloro

Adaptado de apuntes. Fuentes, 2010

La combinación de procesos o la propuesta de operaciones unitarias que integraran la planta de

tratamiento es una función de la calidad de agua cruda a tratar y de la calidad requerida del efluente.

Los estándares de calidad seleccionados dependerán del uso que se pretenda dar al agua. Algunos de

estos estándares incluyen oxígeno disuelto, pH, temperatura, DBO5, SST, SDT, metales, grasas y

aceites, sólidos sedimentables, coliformes, etc.

Actividad 4. Transporte y difusión de contaminantes en el medio acuoso

En esta actividad te permitirá conocer el cómo se transportan y difunden los contaminantes en el agua. Con el objetivo de saber el nivel de impacto que tendrá algún contaminante en el medio acuoso y así conocer la preservación del equilibrio ecológico. Esta actividad se desarrollará en dos etapas y entregas. En la primera etapa (E1), la cual se desarrolla de forma individual, deberás realizar los siguiente:



Instrucciones de la primera etapa:

1. Investiga sobre el transporte y difusión de contaminantes en el medio acuoso. Puedes apoyarte con los contenidos abordados o a través de revistas científicas, sitios web, etc.

2. Elabora una presentación y describe cómo se lleva a cabo la transportación y difusión de contaminantes en el medio acuoso y su importancia en el impacto ambiental.

3. Guarda y sube a la base de datos como primera entrega con la nomenclatura

QAM_U2_A4E1_XXYZ.

* Recuerda que para esta herramienta sólo podrás realizar una entrada y subir 2 archivos, por lo cual en la segunda etapa deberás editar tu entrada hecha anteriormente, para subir la segunda entrega. Instrucciones de la segunda etapa:

4. En la segunda etapa (E2), la desarrollarás de forma colaborativa, para ello revisa por lo menos 2 de los trabajos de tus compañeros(as) y compara la información, si lo crees pertinente, incluye esta información. Recuerda que también debes aportar comentarios a tus compañeros(as) y no olvides hacerle comentarios a sus trabajos con el fin de enriquecer el trabajo de ellos/ellas.

5. Una vez incluida la información pertinente. Guarda y sube como segunda entrega con la

nomenclatura QAM_U2_A4E2_XXYZ para que te sea evaluado.

*No olvides que tienes el foro de Dudas y consultas sobre Química ambiental, por si se presenta algún

cuestionamiento el cual quieras consultar.

2.3. Muestreo en medio acuoso

El muestreo permite determinar si la calidad del agua es la apropiada para un uso final, o para saber si

se cumple con la reglamentación relativa a la descarga de aguas residuales.

Se tiene varios tipos de muestras. En la siguiente figura se representan los diversos tipos de muestra.



Figura. Contaminantes en las aguas residuales

Adaptado de apuntes Fuentes, 2010

Muestra simple:

Permite conocer la concentración de los constituyentes en el lugar y hora en que se realiza el muestreo.

Son muestras puntuales de una descarga específica.

Muestra compuesta:

Permite valorar los efectos de descarga y operaciones especiales, variables o irregulares. Se forma de

varias muestras simples. El volumen a tomar de cada una de las muestras simples, para formar la

compuesta, está en función del flujo que presente la descarga.

Muestra integrada:

Permite proponer tratamientos combinados para varias corrientes de aguas residuales.

Muestra de sondeo:

Representan la amplitud, frecuencia y duración de variaciones en la fuente generadora. Una de las

variables a considerar en la toma de muestras son las horas de operación de los procesos que

contribuyen a las descargas de agua residual.

Durante el proceso de muestreo es importante medir el caudal de la descarga de agua residual, de tal

forma se puede estimar el volumen de muestras simples para formar la muestra compuesta. Esta etapa

es parte fundamental de la cadena para la toma de muestras.

2.3.1. Toma y análisis de muestras

Los programas de muestreo se desarrollan por una serie de razones como son: obtener datos de

operación sobre el desempeño de una planta de tratamiento, datos que refleja el desempeño de una

operación o equipo específico, datos para implementar nuevos programas, y datos para dar

cumplimiento a la normatividad vigente. Para alcanzar las metas del programa de muestreo, los datos



obtenidos deben ser: (Crites & Tchobanoglous, 2000).

Representativos: los resultados deben representar las características o calidad del agua

residual.

Reproducibles: los resultados deben ser reproducidos por otros siguiendo el mismo muestreo y

protocolos analíticos.

Sustentados: la documentación debe estar disponible para validar el plan de muestreo. Los

datos deben tener un grado conocido de exactitud y precisión.

Útiles: los resultados deben usarse para cumplir con los objetivos del plan de muestreo.

Antes de desarrollar un programa de muestreo, debe realizarse un protocolo detallado y se deberá

establecer una cadena de custodia que garantice la confiabilidad de los resultados. A continuación se

mencionan los puntos principales del protocolo y cadena de custodia.

Plan de muestreo: determina el número de puntos de muestreo, número y clase de muestras,

intervalo de tiempo entre la toma de muestras.

Tamaño de las muestras: define el volumen de cada una de las muestras a tomar así como si

es una muestra simple, compuesta, o integrada.

Rotulado y cuidado de las muestras: la identificación de cada una de las muestras es de suma

importancia, se deberá llevar un registro en bitácora de campo, registro de cuidado en el

transporte (preservación de la muestra en refrigeración y/o en medio ácido), desarrollo de la

orden de solicitud de análisis, entrega de la muestra en laboratorio, recepción de la muestra, y

orden del análisis de la muestra.

Métodos de muestreo: Técnicas y equipos específicos usados en el muestre; muestreo manual

o automático.

Almacenamiento y preservación de la muestra: se refiere al tipo de recipientes (plástico o

vidrio), métodos de preservación, y tiempo máximo permitido para almacenamiento (ver tabla 9).

Constituyentes de la muestra: Lista de parámetros a ser medidos.

Métodos analíticos: Lista de métodos y procedimientos usados en campo y laboratorio y límites

de detección de los diferentes métodos individuales.

La siguiente tabla presenta los principales parámetros que integran la caracterización de una agua

residual. Indicando el tipo de preservación y el máximo periodo en días que puede mantenerse una

muestra antes de realizar el análisis de laboratorio.

Tabla. Preservación de muestras

Parámetro Preservación Máximo periodo

Aceite y Grasas 2 ml H2SO4/litro, 4oC 24 días

Acidez- alcalinidad Refrigeración a 4oC 24 días

Cianuros NaOH a pH=10 24 días

Calcio No requerida 7 días

Carbón orgánico 2 ml H2SO4/litro, pH=2 7 días

Cloruros No requerida 7 días

Color Refrigeración a 4oC 24 días



DBO Refrigeración a 4oC 6 horas

DQO 2 ml H2SO4/litro 7 días

Dureza No requerida 7 días

Fluoruro No requerida 7 días

Fenoles 1 mg CuSO4/litro + H3PO4, pH=4, 4oC 24 días

Fósforo 40 mg HgCl2/litro, 4oC 7 días

Metales totales 5 ml HNO3/litro 6 meses

Metales disueltos Filtrar, 3 ml HNO3/litro, pH=2 6 meses

Nitrógeno, NH3 40 mg HgCl2/litro, 4oC 7 días

Nitrógeno Kjedahl 40 mg HgCl2/litro, 4oC 24 días

Nitrógeno, NO2, NO3 40 mg HgCl2/litro, 4oC 7 días

Olor Refrigeración a 4oC 7 días

Oxígeno disuelto Determinación en sitio

pH Determinación en sitio

Sólidos No necesaria 7 días

Sulfatos Refrigeración a 4oC 7 días

Sulfuros 2 ml de acetato Zn/litro 7 días

Turbiedad No necesaria 7 días

Fuente: Martínez Pereda P. Diplomado en manejo integral de aguas municipales, Facultad de Ingeniería, 2001

Para desarrollar el muestreo y las determinaciones analíticas podemos tomar como referencia las

Normas Oficiales Mexicanas. A continuación se listan algunas de acuerdo a los parámetros a realizar. El

listado completo de normas se puede consultar en la página de la Secretaría de Economía la cuálla

podrás consultar en la sección Para saber más.

Muestreo:

NMX-AA-003-1980 aguas residuales.- muestreo

NMX-AA-014-1980 aguas residuales.- muestreo en cuerpos receptores

Parámetros analíticos

NMX-AA-004-SCFI-2000 Determinación de Sólidos Sedimentables en Aguas Naturales, Residuales y

Residuales Tratadas

NMX-AA-005-SCFI-2000 Determinación de Grasas y Aceites Recuperables en Aguas Naturales,

Residuales y Residuales Tratadas

NMX-AA-006-SCFI-2000 Determinación de Materia Flotante en Aguas Residuales y Residuales

Tratadas

NMX-AA-028-SCFI-2001 Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno En Aguas Naturales,

Residuales (DBO5) y Residuales Tratadas

NMX-AA-030-SCFI-2001 Determinación de la Demanda Química de Oxígeno en Aguas Naturales,

Residuales y Residuales Tratadas

NMX-AA-034-SCFI-2001 Determinación de Sólidos y Sales Disueltas en Aguas Naturales, Residuales y

Residuales Tratadas

NMX-AA-051-SCFI-2001 Determinación de Metales por Absorción Atómica en Aguas Naturales,

Potables, Residuales y Residuales Tratadas

NMX-AA-072-SCFI-2001 Determinación de Dureza Total en Aguas Naturales, Residuales y Residuales

Tratadas



2.3.2. Problemáticas principales de contaminantes acuosos

El efecto que produce la contaminación, en los cuerpos de agua, a partir de descargas de agua residual

se refleja en la disminución del oxígeno disuelto y la formación de depósitos de lodo. Con lo anterior se

lleva a cabo una alteración de los recursos hídricos, disminución de la calidad del agua para consumo

humano y una reducción en la capacidad en el proceso de auto depuración de los cuerpos de agua.

La siguiente tabla presenta algunos de los efectos de los contaminantes presentes en las descargas de

aguas residuales.

Tabla. Efectos de los contaminantes

Contaminantes Efectos Sólidos suspendidos Pueden generar depósitos de lodo y

condiciones anaerobias cuando el agua residual es descargada en cuerpo acuático.

Orgánicos biodegradables Están compuestos principalmente de proteínas, carbohidratos y grasas. Son medidos comúnmente en términos de la DBO y DQO. Si se descargan sin tratar, su estabilización puede reducir el oxígeno disuelto en el cuerpo receptor y desarrollar condiciones sépticas.

Patógenos Pueden ser transmisores de enfermedades. Nutrientes Tanto el N2 y P, junto con el C, son nutrientes

esenciales de la tierra. Cuando se descargan a un cuerpo acuático, pueden originar el crecimiento de vida acuática indeseable. Si se descargan en exceso pueden contaminar el cuerpo receptor

Orgánicos refractarios

Son compuestos que tienden a resistir los métodos convencionales de tratamiento de agua residual, incluyen surfactantes, fenoles y pesticidas

Metales pesados

Son usualmente adicionados después de alguna actividad comercial o industrial, deberán ser removidos si el agua va a ser para reuso

Adaptado de apuntes Fuente, 2010

Actividad 5. Problemática del agua

El agua es fundamental para todas las formas vivientes, siendo así uno de los recursos esenciales

para la naturaleza. Por lo tanto es de suma importancia el identificar cualquier problemática que

contenga, conllevando así a la implantación de una pronta solución. En esta actividad conocerás

cuáles son las principales problemáticas del agua, así como su tratamiento de remediación.

Por lo tanto deberás realizar lo siguiente:

1. Tu Facilitador(a) te enviará una problemática del agua, espérala.



2. Lee con atención la problemática proporcionado por tú Facilitador(a).

3. Elabora un reporte a través de un documento de texto en donde analices la problemática

dada en el medio acuoso. Recuerda que este reporte deberá contener las siguientes características:

Portada

Introducción de la problemática del agua.

Justificación del estudio de caso.

Marco teórico de los contaminantes, transporte y difusión así como de metodologías

a usar.

Desarrollo, el cuál contendrá ciertas características: o Identificación de los tipos de contaminantes. o Transporte y difusión de dichos contaminantes. o Metodologías de remediación que se pueden aplicar. o Normas utilizadas para la determinación de la muestra de agua.

Hipótesis de la solución al tratamiento de remediación a dicha problemática del medio acuoso para evitar o disminuir el impacto ambiental.

Resultados

Análisis de resultados

Conclusiones

Fuentes consultadas, estilo APA.

4. Guarda y sube a la sección de Tareas con la nomenclatura QAM_U2_A5_XXYZ y espera la

retroalimentación de tu Facilitador(a).

*No olvides que puedes apoyarte con el foro de Dudas sobre la Química ambiental para resolver y

consultar dudas que te vayan apareciendo en el desarrollo de esta actividad

Autoevaluación

Deberás realizar dentro del aula la actividad de Autoevaluación, en ésta podrás observar que has

aprendido y cuales han sido tus avances cognitivos de esta unidad.

Esta actividad la podrás realizar a través de la herramienta de cuestionario que se encuentra en el

aula.



Evidencia de aprendizaje. La problemática del proceso industrial y el agua

Para esta actividad el/la Facilitador(a) te proporcionará un caso tipo sobre las implicaciones de un proceso industrial en el ambiente, éste será a partir tu ubicación geográfica, para posteriormente analizarlo y plantear posibles metodologías para depurar el agua de esta industria. Basándote en este caso, desarrolla lo siguiente:

1. Una vez proporcionado el caso por tu Facilitador(a) revísalo con atención.

2. Elabora mediante un reporte en un documento de texto y describe lo siguiente: o Identifica y describe cual es la problemática encontrada en dicho caso. o Identifica y enlista los tipos de contaminantes encontrados en la problemática del

agua. o Reconoce y describe el transporte y difusión de dichos contaminantes en el agua. o Menciona y justifica qué metodología a utilizarías para identificar estos

contaminantes. o Realiza una propuesta de planteamiento de posibles tratamientos para depurar el

agua del proceso industrial, dicha propuesta debe estar justificada teóricamente.

3. Descarga el documento Reporte para que consultes las características de tu trabajo.

4. Guarda y envía tu reporte al Portafolio de evidencias con la nomenclatura QAM_U2_EA_XXYZ y espera la retroalimentación de tu Facilitador(a), atiende sus comentarios y reenvía la nueva versión para que te sea evaluada.

5. Consulta la Escala de evaluación para conocer los criterios con que será evaluado tu trabajo.

*Recuerda que para realizar esta actividad podrás ayudarte del foro de Dudas sobre la Química

ambiental, para poder consultar y resolver dudas que vayan surgiendo en el desarrollo de la

misma.

Actividad de Autorreflexión

Además de enviar tu trabajo de la Evidencia de aprendizaje. La problemática del proceso industrial y el agua, como parte de cada unidad, es importante que ingreses al foro Preguntas de Autorreflexión y leas los cuestionamientos que formuló tu Facilitador(a), a partir de ellos, debes elaborar tu Autorreflexión y enviarla mediante la herramienta Autorreflexiones. No olvides que también se toman en cuenta para la calificación final. * Recuerda que deberás realizar un archivo por unidad, por lo tanto deberás participar en todas éstas y posteriormente tu Facilitador(a) deberá establecer la calificación al final del cuatrimestre.



Cierre de la unidad En esta segunda unidad has aprendido los principales parámetros físicos, químicos y microbiológicos,

que se deben realizar a una muestra de agua y como se caracteriza un muestreo de acuerdo a las

Normas Oficiales Mexicanas, recuerda que las normas oficiales tienen una vigencia las cuales tendrás

que checar en el diario oficial los cambios y actualizaciones, así como las derogaciones, en ellas

encontraras la forma de cómo se debe llevar acabo cada uno de los parámetros, es decir se describen

los pasos a seguir dentro del laboratorio o en el lugar donde se levanta la muestra, en el caso de las

muestras que se tratan en el laboratorio se necesitan preservar; ya que a veces las distancias del sitio al

primer laboratorio de prueba son retiradas, una vez que ya se tienen en el laboratorio se hacen cada

uno de los parámetros de acuerdo a cada norma, ejemplo si tienes que determinar color, haces uso de

la norma vigente correspondiente para el valor de color, y así sucesivamente para todos los parámetros

que te puedan solicitar quien te contrate o si tú quieres investigar algunos de interés personal. Una vez

que ya conoces estos resultados conoces los contaminantes presentes en esta agua, como están

impactando estos al entorno y en ese momento puedes tomar la decisión de qué tipo de tratamiento de

aguas puedes utilizar dependiendo para que vas a usar esa agua.

Para saber más

1. Félez, M. S. Situación actual del estado de la depuración biológica. Explicación de los métodos y sus

fundamentos. Capitulo 1: El agua. Recuperado de

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/6263/4/03_Mem%C3%B2ria.pdf

En esta liga encontrarás las características fundamentales del agua como por ejemplo sus proiedades

físico-químicas, su clasificación, su composición, los parámetros que se utilizan para medir la

contaminación en su medio, la autodepuración como proceso de purificación, etc.

2. Economía, S. d. (2011). Secretaría de economía. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de secretaría de economía: http://www.economia-noms.gob.mx/noms/inicio.do

En esta liga encontraras todas las Normas Oficiales Mexicanas, que necesitas conocer, para la

determinación de diversos parámetros; ya sea Físicos, Químicos, Y Microbiológicos, que se realizan a

las muestras de agua.

3. Agua, F. C. (2011). Lenntech. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de Lenntech:

http://lenntech.es/faq-contaminantes-del-agua.htm#ixzz1eOFlM6nN.

En este artículo menciona acerca de las propiedades de los contaminantes, así como los peligros de los

contaminantes en el agua, además como se introducen en el medio ambiente y los diversos efectos a la

salud, tanto humana como animal.

4. Lenntech. (2011). Lenntech. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de Lenntech: http://www.lenntech.com Si quieres conocer como son las plantas para purificar el agua, por ejemplo un tratamiento terciario

como la Ozonolisis, osmosis inversa, entre otras.

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/6263/4/03_Mem%C3%B2ria.pdf

http://www.economia-noms.gob.mx/noms/inicio.do

http://lenntech.es/faq-contaminantes-del-agua.htm#ixzz1eOFlM6nN

http://www.lenntech.com/



5. Profesorenlinea. (s.f.). Profesorenlinea. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de Profesorenlinea:

http://www.natureduca.com

Existen convenios para prevenir la contaminación del agua del mar, principalmente por hidrocarburos,

es decir contaminantes orgánicos; ya que desde 1920 se tiene interés de evitar seguir contaminando los

mares, para ellos consulta las siguientes páginas para conocer acerca de los convenios

6. Microinmuno. (s.f.). Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de

http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/seminarioAguas.htm

En el artículo encontrarás los principales parámetros Físicos, químicos y microbiológicos que se realizan

a las muestras de agua, además algunas representaciones de las muestras tal y como se ven en el

laboratorio.

7. González Herrera Roger, R. C. (Enero-marzo de 2007). Revista internacional de contaminación

ambiental. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de Scielo:

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0188-499920070001000001&script=sci_arttext

El siguiente artículo menciona un estudio realizado en el basurero municipal de la ciudad de Mérida,

Yucatán, México, para saber el comportamiento de la contaminación en el agua por desechos

domiciliarios.

8. Cristina, N. d. (2011). Etsav. Recuperado el 18 de Noviembre de 2011, de etsav:

http://www.etsav.upc.es/personals/monclus/cursos/1301.htm

Las actividades humanas son susceptibles a provocar cambios en el entorno, para ello se hace uso de

diversos tratamiento de purificación de agua, para seguir dañando el medio ambiente, para conocer más

de los tratamientos primarios, secundarios y terciarios.

Fuentes de consulta

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Joint Editorial Board.

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Crites, R. T. (2000). Sistemas de manejo de aguas residuales para núcleos pequeños y

descentralizados. Colombia: Mc Graw Hill.

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aguas. En M. Herman E. Hilleboe, Manual de tratamiento de aguas. EDITORIAL LIMUSA.

Foladori, G., & González, E. (3 de Agosto de 2001). Gestión Cultural. Recuperado el 6 de

http://www.natureduca.com/

http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/seminarioAguas.htm

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0188-499920070001000001&script=sci_arttext

http://www.etsav.upc.es/personals/monclus/cursos/1301.htm



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http://www.gestioncultural.uabjo.mx/cuarto/desarrollo/27.pdf

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Gordon Maskew Fair, J. C. (1996). Abastecimiento de agua y remoción de aguas residuales. En

J. C. Gordon Maskew Fair, 1 Ingeniería sanitaria y de aguas residuales. México: LIMUSA

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Unidad 2. Contaminantes Del Medio Acuoso