PRESENTACIÓN CALIDAD FISICOQUÍMICA DEL AGUA 2020.pptx

presentación parámetros de calidad del agua

1. COMPETENCIA: Realizar programas de saneamiento básico ambiental, aplicando la normatividad vigente RESULTADO DE APRENDIZAJE: Implementar acciones para la conservación y uso sostenido del recurso hídrico en el ecosistema, aplicando criterios técnicos y la normatividad vigente.

2. CONTENIDOS DEL CURSO: Importancia del agua: Problemáticas del agua y Enfermedades de origen hídrico. Características fisicoquímicas del agua: Principios y protocolos de análisis y determinación en laboratorio Normativa vigente en calidad del agua Interpretación de resultados de análisis de laboratorio de aguas

3. https://www.youtube.com/watch?v=zpjyVvywgps Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA 4

4. CAUSAS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

5. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA 6

6. Consecuencias de la contaminación del agua

7. CALIDAD DEL AGUA Se refiere a las características físicoquímicas , biológicas y microbiológicas del   agua. Es una medida de la condición del agua en relación con los requisitos de una o más especies bióticas o a cualquier necesidad humana o propósito Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

8. AGUA NATURAL: El agua natural, es aquella que no ha sido modificada por la mano humana. Es decir, mantiene sus propiedades originales sin que nada haya intervenido en ella más que los elementos propios de nuestro planeta. Las aguas naturales se clasifican en  superficiales, subterráneas y atmosféricas .

9. AGUA POTABLE: Es la que cumple las normas de potabilidad; por lo tanto es apta para el consumo humano y puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

10. LAS   AGUAS RESIDUALES   Son aguas con impurezas procedentes de vertidos de diferentes orígenes, domésticos e industriales, principalmente. De esta forma, tenemos que las  aguas residuales  pueden contener elementos contaminantes originados en desechos urbanos o industriales.

11. NORMAS DE CALIDAD DEL AGUA: Son los estándares normativos que regulan la calidad del agua de abastecimiento y de vertimientos líquidos. AGUA POTABLE: Decreto 1575 / 2007 Sistema de protección y control de la calidad del agua Resolución 2115 de 2007 . Parámetros de calidad del agua Resolución 4716 /2010 Mapa de Riesgos de calidad del agua Resolución 0082/2010 Inspección Sanitaria a Sistemas de abastecimiento de agua AGUA RESIDUAL: Decreto 3930 / 2010 Disposiciones en cuanto a usos del agua y residuos líquidos y se dictan otras disposiciones Resolución 631 de 2015 Por la cual se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a fuentes superficiales y al alcantarillado Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

12. PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS DE CALIDAD DEL AGUA Son aquellos que modifican la composición organoléptica y fisicoquímica del agua, produciendo cambios en el agua que pueden tener efectos en la salud, en la aceptación o rechazo del agua, en los procesos industriales y en los equipos usados en el tratamiento: Color Olor y Sabor Turbiedad Temperatura pH Conductividad Cloruros Dureza Alcalinidad Sulfatos Nitritos Nitratos Aluminio organolépticos fisicoquímicos

13. PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS DE CALIDAD DEL AGUA: Son aquellos que miden la calidad microbiológica del agua, la cual tiene implicaciones directas en la salud de los consumidores tales como: Bacterias Virus Algas Protozoos Hongos

14. Temperatura del agua La solubilidad de los gases disminuye a medida que aumenta la temperatura (O2 disuelto, por ejemplo). Los residuos de cloro también sufren alteración con el aumento de la temperatura. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

15. Temperatura del aire De algún modo, la temperatura influye en el consumo del agua. Cuanto más calor haya, mayor es el consumo y la ingestión de agua. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

16. OLOR Y SABOR Están íntimamente relacionados: " a lo que huele, sabe". Origen. Entre los orígenes más comunes se encuentran: la materia orgánica en solución, el ácido sulfhídrico: H 2 S, el cloruro de sodio o sal de cocina NaCl , sulfatos de sodio y magnesio, hierro y manganeso, fenoles, aceites, productos de cloro, diferentes especies de algas, hongos etc. Los olores son más fuertes a temperaturas altas. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

17. Significado sanitario Es una medida de la calidad del agua. Para evitar rechazos de los consumidores debe estar exenta de olor y sabor. Por razones estéticas Como indicadores de contaminación , deben ser removidas las sustancias que los generan. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

18. OLOR Mercaptanos: Repollo podrido H 2 S Huevo podrido NH 3 + Amoniacal, irritante Cl 2 Cloroso Aminas Pescado SABOR Salado (>300 partes por millón =300 mg/L) Cloruros Amargo (>450 ppm) Sulfatos Picante CO 2 libre en el agua RELACIONES DE OLOR y SABOR Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

19. TURBIEDAD Se aplica a las aguas que tienen materia suspendida y coloidal que interfiere con el paso de la luz a través del agua. Es una medida de la reducción de la intensidad de la luz que pasa a través del agua. Origen. óxidos de hierro, de zinc, coloides, sólidos suspendidos. En su mayoría provienen de arcillas de los suelos que conforman los lechos de los ríos. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

20. TURBIEDAD Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA CAUSAS Desechos Crecimiento de microorganismos Partículas de suelo (tierra) suspendidas en el agua de la erosión Sedimentos depositados en el fondo Descargas directas a cuerpos de agua ( desagües domésticos e industriales Crecimiento de las algas

21. SIGNIFICADO SANITARIO Aspectos estéticos, la turbiedad es función de la contaminación del agua. Y no es aceptado un vaso de agua turbia para consumo humano. Aspectos económicos, para evitar tratamientos caseros, filtraciones y tiempos de sedimentación altos. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

22. SIGNIFICADO SANITARIO Para facilitar la desinfección . Aspectos ecológicos. Eficiencia de los procesos de tratamiento . Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

23. Cuando la luz atraviesa un medio transparente en el que existe una suspensión de partículas sólidas, se dispersa en todas direcciones y como consecuencia se observa turbia. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

24. Método de determinación Entre los métodos mas usados para determinar la turbiedad están el Nefelométrico y el fotométrico los cuales son unos procedimiento analítico que se basa en la dispersión de la radiación que atraviesan las partículas de materia UNIDADES NEFELOMÉTRICAS DE TURBIEDAD (UNT) Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

25. COLOR EN EL AGUA El color del agua se debe a la absorción selectiva de la luz. Cuando la luz atraviesa el agua, ésta absorbe del espectro electromagnético las radiaciones correspondientes a la luz roja, y por tanto, la luz que la atraviesa la vemos como azul (que es el color complementario al rojo).  A mayor volumen de agua, más cantidad de absorción presentaría un haz de luz atravesándolo, y el agua se vería más azul. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

26. COLOR Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

27. COLOR UPC (Unidades de Platino Cobalto CAUSAS Presencia de hierro y manganeso , compuestos metálicos Contacto del agua con desechos orgánicos, hojas, madera, raíces Taninos y ligninas, ácidos húmicos y algunos residuos industriales . COLOR AZULADA: Grandes espesores, algas profundas AMARILLENTO: Material vegetal en descomposición, ácidos húmicos, fúlvicos y tanino ROJIZO: Presencia de hierro PARDO OSCURO: Presencia de manganeso Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

28. Éste método utiliza soluciones de Pt/Co como patrón de referencia, y la forma de expresar el color, se conoce más genéricamente como la “Escala de Hazen ” y se expresa en términos de unidades de Pt/Co Se emplean celdas de cuarzo por la transparencia y resistencia al rayado , aunque es sumamente frágil al golpe. MEDICIÓN FOTOMÉTRICA

29. Se utilizan equipos en los que se compara el color de las muestras ,, sino a “discos coloreados” cuyos colores se corresponden con la escala de Hazen MEDICIÓN COLORIMÉTRICA

30. https://www.youtube.com/watch?v=_R3kUO5zC50

31. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA µS/cm En la mayoría de las soluciones acuosas, cuanto mayor es la concentración de las sales disueltas mayor será su conductividad eléctrica. A medida que aumenta la temperatura del agua aumenta también su conductividad por la disminución de la viscosidad . IN SITU: En el sitio µ m iu : micro S siemens Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

32. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA µS/cm La conductividad de una muestra es la capacidad numérica para transportar una corriente eléctrica, la cual depende de la presencia de iones o no en el agua, de su concentración total, de su movilidad, de su carga o valencia así como de la temperatura a la cual se realiza la medición. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

33. El equipo para medir la conductividad consiste en un sensor o par de placas metálicas y de una parte electrónica que envía una señal eléctrica hacia las placas. Los conductímetros miden la resistencia de una solución al paso de la corriente eléctrica. La unidad de la conductividad eléctrica es en microsiemens por centímetro. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA µS/cm

34. En la practica ambiental es muy importante ya sea en el campo de suministro de aguas, dado que es un factor a considerar en procesos de: Coagulación, desinfección, ablandamiento, control de corrosión, En tratamientos biológicos el pH debe ser controlado en un rango en el cual se favorezca el crecimiento bacteriano. Potencial Hidrógeno pH Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

35. PRINCIPIOS La determinación del pH en el agua es una medida de la tendencia de su acidez o de su alcalinidad. No mide el valor de la acidez o alcalinidad . Un pH menor de 7.0 indica una tendencia hacia la acidez, mientras que un valor mayor de 7.0 muestra una tendencia hacia lo alcalino. La mayoría de las aguas naturales tienen un pH entre 4 y 9, aunque muchas de ellas tienen un pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

36. Un pH muy ácido o muy alcalino, puede ser indicio de una contaminación industrial Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

37. Instrumentos de medida

38. PEACHÍMETRO: Es el instrumento analítico para la determinación del pH, que consiste en un sensor o electrodo selectivo del ión hidrógeno y de un sistema electrónico que captura la señal y la traduce a valores numéricos.

39. MEDICIÓN POR COMPARACIÓN VISUAL Existen en el mercado kits para la medición de pH por comparación visual mediante la adición de un reactivo ROJO FENOL que colorea la muestra y de acuerdo a u intensidad se compara con una escala de valores de pH. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

40. BICARBONATOS CARBONATOS HIDROXIDOS ALCALINIDAD TOTAL: La alcalinidad se puede definir como la capacidad Buffer o tampón que tiene el agua para neutralizar ácidos y para aceptar protones sin variar sus características. En aguas naturales la alcalinidad es debida generalmente a la presencia de tres clases de compuestos: Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

41. Importancia de determinar la alcalinidad Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

42. SISTEMA CARBONATOSO Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

43. ALCALINIDAD mg/L CaCO 3 La determinación de la alcalinidad consiste en agregar un ácido (H 2 SO 4 ) de concentración conocida y determinar los volúmenes utilizados por medio de la Titulación. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA H 2 SO 4 (0,02 N) 50 ml de muestra 3 gotas Indicador mixto

44. DETERMINACIÓN DE LA ALCALINIDAD

45. FÓRMULA DE DETERMINACIÓN DE LA ALCALINIDAD Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

46. Para la determinación de la alcalinidad Total de una muestra de agua se toman 50 ml de muestra problema, como titulante en la bureta se tiene ácido sulfúrico con una normalidad de 0,02 N, a la muestra se añaden 3 gotas de indicador mixto tomándose una coloración azul y se procede a titular desde la bureta que contiene ácido, hasta que la muestra cambia de color azul a rosado el cual es el punto final de la titulación y en ese momento se registra un gasto de 9 ml de ácido sulfúrico. Calcular la Alcalinidad Total de la muestra en mg/L CaCO 3 Ejercicio práctico

47.     SOLUCIÓN  

48. DUREZA TOTAL mg/l CaCO 3 El calcio es el 5º elemento en orden de abundancia en la corteza terrestre, su presencia en las aguas naturales se debe a su paso sobre depósitos de piedra caliza, yeso y dolomita . La cantidad de calcio puede variar desde cero hasta varios cientos de mg/ L , dependiendo de la fuente y del tratamiento del agua. Las aguas que contienen cantidades altas de calcio y de magnesio, se les da el nombre de "aguas duras" . Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

49. ORIGEN DE DUREZA EN EL AGUA La presencia de cationes principalmente de calcio y magnesio dan origen a la dureza de las aguas. La dureza impide la formación de espuma, causando mayor consumo de detergentes y jabón durante operaciones de limpieza. CATIONES: Ca +2 , Mg +2 , Mn +2 ANIONES: HCO 3 - , SO 4 = , Cl - , NO 3 - , SiO 3

50. IMPORTANCIA SANITARIA DE LA DUREZA Concentraciones bajas de carbonato de calcio, previenen la corrosión de las tuberías metálicas. Cantidades elevadas de sales de calcio, se descomponen al ser calentadas, produciendo incrustaciones dañinas en calderas, calentadores, tuberías y utensilios de cocina. También interfieren con los procesos de lavado doméstico e industrial, ya que reaccionan con los jabones, produciendo jabones de calcio insolubles, que precipitan y se depositan en las fibras, tinas, regaderas . Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

51. CLASIFICACIÓN DE LA DUREZA Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA CLASIFICACIÓN DUREZA UNIDADES BLANDAS 0 - 100 mg/L CaCO3 MODERADAMENTE DURAS 101 -200 mg/L CaCO3 DURAS 201- 300 mg/L CaCO3 MUY DURAS > 300 mg/L CaCO3

52. DETERMINACIÓN DE LA DUREZA Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

53. DETERMINACIÓN DE LA DUREZA

54. Cálculo de la Dureza Total Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

55. Para la determinación de la Dureza Total de una muestra de agua se toman 50 ml de muestra problema, como titulante en la bureta se tiene solución EDTA con una Molaridad de 0,01 M y a la muestra se añaden 1 ml de solución Buffer y Una pizca de solución Indicador negro de eriocromo T tomándose una coloración fucsia y se procede a titular desde la bureta que contiene EDTA, hasta que la muestra cambia de color fucsia a color azul el cual es el punto final de la titulación y en ese momento se registra un gasto de 13 ml de EDTA. Calcular la Dureza Total de la muestra en mg/L CaCO 3 Ejercicio práctico

56.   260   SOLUCIÓN  

57. CLORUROS mg/L Cl - Los cloruros son una de las sales que están presentes en mayor cantidad en todas las fuentes de abastecimiento de agua y de drenaje. El sabor salado del agua,  producido por los cloruros, es variable y dependiente de la composición química del agua, cuando el cloruro está en forma de cloruro de sodio, el sabor salado es detectable a una concentración de 250 ppm de NaCl. Cuando el cloruro está presente como una sal de calcio ó de magnesio, el típico sabor salado de los cloruros puede estar ausente aún a concentraciones de 1000 ppm. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

58. Determinación de cloruros por el método de Mohr Para la determinación de los cloruros se basa en el método de Mohr, se procede a la valoración de la muestra con una disolución contrastada de nitrato de plata que conlleva a la formación de cloruro de plata, en presencia de cromato de potasio (forma un precipitado blanco insoluble) que al titularse se forma un precipitado amarillo rojizo hasta el punto final de la titulación. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

59. Fórmula de los Cloruros A = ml valoración para la muestra N = normalidad del AgNO 3 (0,0141 N) 35.45 g/ eq = peso equivalente gramo del anión cloruro 10 3 = mg/g Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

60. Para la determinación de los cloruros de una muestra de agua se toman 50 ml de muestra problema que tiene un pH de 9, como titulante en la bureta se tiene solución Nitrato de Plata AgNO3 con una Normalidad de 0,0141 N y a la muestra se añaden 1 ml de Cromato de potasio tomando una coloración amarillo brillante y se procede a titular desde la bureta que contiene , hasta que la muestra cambia de color amarillo a naranja ladrillo el cual es el punto final de la titulación y en ese momento se registra un gasto de 8,5 ml de nitrato de plata. Calcular los cloruros de la muestra en mg/L Cl -

61.     SOLUCIÓN  

62. SULFATOS mg/L SO 4 2- Los sulfatos se encuentran en las aguas naturales en un amplio intervalo de concentraciones. Las aguas de minas y los efluentes industriales contienen grandes cantidades de sulfatos provenientes de la oxidación de la pirita y del uso del ácido sulfúrico. Los estándares para agua potable del servicio de salud pública tienen un límite máximo de  250 ppm de sulfatos, ya que a valores superiores tiene una acción "purgante”. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

63. Nitritos y Nitratos en el agua

64. NITRATOS NO 3- La determinación de los nitratos en el agua es importante porque cuando se encuentran en altas concentraciones pueden ocasionar la enfermedad infantil conocida como metahemoglobinemia , conocida como la enfermedad de los bebés azules que se caracteriza por la dificultad de la sangre por absorber oxígeno. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

65. Por otra parte son nutrientes esenciales en organismos fotosintéticos y autotrofos , por lo tanto su presencia en el agua puede causar eutroficación en ríos y lagos.

66. NITRITOS NO 2- La concentración de nitritos en el agua es un indicador de contaminación de carácter fecal. En aguas superficiales bien oxigenadas la concentración de nitritos no debe superar 0.1 mg/L, por esta razón son necesarios métodos colorimétricos sensibles a bajas concentraciones. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

67. FOSFATOS PO 4 2- El Fósforo con el Nitrógeno son considerados como nutrientes esenciales para los organismos que toman parte de los procesos biológicos de las aguas naturales, de las aguas negras y de los tratamientos de desechos industriales; lo necesitan para reproducción y síntesis de nuevos tejidos celulares. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

68. HIERRO Y MANGANESO Tanto el hierro como el manganeso crean problemas en el suministro de agua, los cuales provienen de aguas subterráneas suelos con altas concentraciones de estos minerales. Estas aguas se hacen turbias al ser expuestos los minerales al aire por la oxidación del hierro y el manganeso soluble. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA

69. La determinación del hierro es útil también en el control de la corrosión de tuberías de hierro fundido o de hierro galvanizado, produciendo coloraciones rojizas. Estos minerales imparten sabores metálicos al aguas y causan problemas de coloraciones en los aparatos sanitarios. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA HIERRO Y MANGANESO

70. ALUMINIO RESIDUAL El aluminio es un componente natural de las aguas superficiales y subterráneas. La mayoría de las autoridades del agua alrededor del mundo utilizan el sulfato de aluminio como agente floculante. El exceso de aluminio en el agua, esta relacionado con enfermedades y daños del sistema nervioso central como el alzheimer y el parkinson y daño renal. Elanorado por: Juliana Correa Vásquez. Ing. Sanitaria UdeA