Parámetros físicos de la calidad del agua
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Parámetros físicos de la calidad del agua Franca Bazzini Laura Nieto CONDUCTIVIDAD (k) Es una medida de la capacidad de una solución acuosa para transmitir una corriente eléctrica y es igual al recíproco de la resistividad de la solución. Dicha capacidad depende de la presencia de iones; de su concentración, movilidad y valencia, y de la temperatura ambiental. Las soluciones de la mayoría de los compuestos Inorgánicos (ej. aniones de cloruro, nitrato, sulfato y fosfato) son relativamente buenos conductores. Por el contrario, moléculas de compuestos orgánicos que no se disocian en soluciones acuosas (ej. aceites, fenoles, alcoholes y azúcares) son pobres conductores de una corriente eléctrica. La conductancia, de una solución se mide utilizando dos electrodos químicamente inertes y fijos espacialmente. La conductancia de una solución es directamente proporcional al área superficial del electrodo A, (cm2), e inversamente proporcional a distancia entre los electrodos L, (cm). La constante de proporcionalidad, k (conductividad) es una propiedad característica de la solución localizada entre dos electrodos. Cuando medimos la conductividad de una muestra de agua, ésta aumenta poco después de exponerse al aire y luego de entrar en contacto con el envase utilizado para tomar la muestra. La conductividad puede relacionarse a: • la pureza química del agua (mientras más pura es el agua, menor es la concentración de electrolitos en el agua y por ende, mayor es la resistencia del medio a la transmisión de una corriente eléctrica). • La cantidad de sólidos disueltos en una solución y a la eficiencia de procesos de tratamiento de agua. • La concentración de sales en una salmuera o salar. • La concentración de sólidos disueltos (mg/L), multiplicando la conductividad por un factor empírico. http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-conductividad.pdf TURBIDEZ La turbidez es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez. La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua. Hay varios parámetros que influyen en la turbidez del agua. Algunos de estos son: - Fitoplancton - Sedimentos procedentes de la erosión - Sedimentos resuspendidos del fondo (frecuentemente revueltos por peces que se alimentan por el fondo, como la carpa) - Descarga de efluentes - Crecimiento de las algas - Escorrentía urbana Impactos de la turbidez Es esencial eliminar la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento de las aguas superficiales. Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas. http://www.lenntech.es/turbidez.htm TEMPERATURA La temperatura del agua es un parámetro muy importante dada su influencia, tanto sobre el desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones químicas y velocidades de reacción, así como la aptitud del agua para ciertos usos útiles. La temperatura es un indicador de la calidad del agua, que influye en el comportamiento de otros indicadores de la calidad del recurso hídrico, como el pH, el déficit de oxígeno, la conductividad eléctrica y otras variables fisicoquímicas. Características • El oxigeno es menos soluble en agua caliente que en agua fría. • El aumento en las velocidades de las reacciones químicas que produce un aumento de la temperatura, combinado con la reducción de oxigeno presente en las aguas superficiales. • Es causa frecuente del oxigeno presente en las aguas superficiales, reduciéndose mas en los meses de verano • Un cambio brusco de temperatura puede conducir a un aumento en la mortalidad de la vida acuática. • Las temperaturas elevadas pueden dar lugar conducir a un aumento en la mortalidad de la vida acuática. • La temperatura óptima para el desarrollo de las actividades se detienen cuando se alcanza los 50°C a temperaturas de alrededor de 15°C, las bacterias productoras de metano cesan su actividad. Riesgos • Las temperaturas anormalmente elevadas puedes dar lugar a una indeseada proliferación de plantas acuáticas y hongos. • En periodos extendido de continua inmersión en agua mas fría ó <15°C puede causar la muerte de algunos bañistas y será riesgo para todo los bañistas que no usen ropa protectora de inmersión. La sobrevivencia de un individuo sumergido en agua por encima de 34 ó 35°C va depender de la tolerancia a una elevada temperatura corporal interna, a un riesgo de daño con la exposición prolongada. http://www.digesa.minsa.gob.pe/DEPA/informes_tecnicos/GRUPO%20DE%20USO%201.pdf PARAMETROS ORGANOLEPTICOS COLOR Las aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas debido a la presencia de materia pigmentada en suspensión, cuando en realidad el agua no tiene color. El material colorante resulta del contacto con detritus orgánicos como hojas, agujas de coníferas y madera, en diversos estados de descomposición, está formado por una considerable variedad de extractos vegetales. El color causado por la materia en suspensión es llamado color aparente y es diferente al color debido a extractos vegetales u orgánicos, que son coloidales, al que se llama color real. En el análisis del agua es importante diferenciar entre el color aparente y el real. OLOR En su forma pura, el agua no produce sensaciones olfativas. El olor en el agua puede utilizarse de manera subjetiva para describir cualitativamente su calidad, estado, procedencia o contenido. Aun cuando esta propiedad pueda tener un amplio espectro de posibilidades, para propósitos de calidad de aguas existen ciertos aromas característicos que tipifican algunas fuentes u orígenes, más o menos bien definidos. Además de estos aromas típicos, existen otras fragancias que tipifican un origen en particular, pero que son menos frecuentes en los estudios de calidad de aguas. El olor se reconoce como factor de calidad que afecta ala aceptabilidad del agua potable que pueda corromperse con la presencia, de peces y otros organismos acuáticos y anulares la estética de las aguas de instalaciones de recreo. Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. http://www.digesa.minsa.gob.pe/DEPA/informes_tecnicos/GRUPO%20DE%20USO%201.pdf ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CONDUCTIVIDAD (k) La conductividad es una medida de la capacidad que tiene el agua para conducir la corriente eléctrica. La conductividad está relacionada por un parámetro llamado fuerza iónica que viene determinado por la concentración y la carga de cada ión presente en el agua. Es decir, la conductividad eléctrica (Λo) es la medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad. Es indicativa de la materia ionizable total presente en el agua. El agua pura contribuye mínimamente a la conductividad, y en su casi totalidad es el resultado del movimiento de los iones de las impurezas presentes. La resistividad es la medida recíproca de la conductividad. El aparato utilizado es el conductivímetro cuyo fundamento es la medida eléctrica de la resistencia de paso de la electricidad entre las dos caras opuestas de un prisma rectangular comparada con la de una solución de ClK a la misma temperatura y referida a 20ºC. La medida de la conductividad es una buena forma de control de calidad de un agua, siempre que: - No se trate de contaminación orgánica por sustancias no ionizables. - Las mediciones se realizan a la misma temperatura. La composición del agua se mantenga relativamente constante. Conductividad eléctrica de distintos tipos de aguas Es una medida indirecta de la cantidad de sólidos disueltos estando relacionados ambos mediante la expresión empírica Las muestras deben analizarse preferiblemente “in situ”, o conservarse en frascos de polietileno, nunca de vidrio sódico, en nevera (2-4 ºC) y obscuridad durante un máximo de 24 h, teniendo la precaución de termostatizarlas a 25 ºC antes de realizar la determinación. TEMPERATURA La temperatura del agua tiene una gran importancia en el desarrollo de los diversos procesos que en ella se realizan, de forma que un aumento de la temperatura modifica la solubilidad de las sustancias, aumentando la de los sólidos disueltos y disminuyendo la de los gases. La actividad biológica aproximadamente se duplica cada diez grados (ley del Q10), aunque superado un cierto valor característico de cada especie viva, tiene efectos letales para los organismos. Una temperatura elevada implica la aceleración de la putrefacción, y por tanto, un aumento de la demanda de oxígeno; paralelamente, disminuye la solubilidad de éste. Las aguas residuales presentan mayor temperatura que las naturales. Las urbanas están en torno a 15 ºC y las industriales dependerán del tipo de proceso utilizado y del volumen de agua. http://www.mailxmail.com/curso-agua-calidad-contaminacion-1-2/parametrosquimicos-calidad-aguas TURBIDEZ La turbidez indica la cantidad de materia sólida suspendida en el agua y se mide por la luz que se refleja a través de esta materia. A mayor intensidad de luz dispersa, mayor nivel de turbidez. La materia que causa turbidez en el agua incluye: • arcilla • fango • materia orgánica e inorgánica pequeña • componentes de color orgánicos solubles • plankton • organismos microscópicos La turbidez hace que el agua pierda su trasparencia y sea opaca. Durante períodos de flujo bajo (flujo normal), muchos ríos llevan agua de un color verde claro y las turbidezs son bajas, usualmente menos de 10 NTU. Durante una tormenta, partículas de la tierra de los alrededores se introducen al río, originando que el agua se ponga de color café (por el lodo), lo cual indica que el agua tiene valores de turbidez altos. Así mismo, durante flujos altos, las velocidades del agua se incrementan igual que los volúmenes del agua, lo cual propicia que la misma velocidad del agua revuelva las materias suspendidas en el fondo del arroyo, causando turbidezs mayores. PARAMETROS ORGANOLEPTICOS COLOR Las sustancias orgánicas que estando presentes en el agua pueden producir color, son fundamentalmente sustancias húmicas, precursores primarios de los haloformos, por lo que es de mucho interés desde el punto de vista sanitario, la eliminación del color. En general, de todos los derivados halogenados orgánicos o haloformos, los más importantes son los trihalometanos y de entre ellos el cloroformo es el más conocido. Se forman por la acción del cloro sobre las aguas naturales que presentan cantidades notables de sustancias húmicas, lo que tiene una acción nociva de los trihalometanos sobre el organismo humano como carcinógenos. La eliminación o reducción del color se lleva a efecto, en la mayoría de los casos, por coagulación, sedimentación y filtración. A veces se emplea la cloración, aunque está solamente es efectiva con algunos tipos de color, por lo que antes de aplicar un tratamiento u otro, debe experimentarse en el laboratorio. También suele emplearse en algunos casos el carbón activo. Respecto al agua de bebida, el color debe ser eliminado casi siempre en el proceso de tratamiento. A veces se encuentra un aumento de color entre la planta de tratamiento y el consumidor, lo que puede ser debido a la existencia de corrosiones en el sistema de distribución. OLOR Las calidades organolépticas de las aguas destinadas al consumo humano han sido siempre uno de los parámetros que más han preocupado a los que de alguna manera tienen la responsabilidad del suministro y control de su calidad. Desde el punto de vista fisiológico, los sentidos del gusto y del olfato están intimamente relacionados, puesto que las papilas linguales y los órganos olfatorios detectan estimulos simultáneos y complementarios, del tal modo que la percepción organoléptica de sabor y olor se confunden generalmente como una sóla. Así por ejemplo el agua sulfhídrica , que aparentemente tiene un sabor muy desagradable, en realidad lo que ocurre no es que sabe, sino que huele (retroolfatación). La intensidad de los sabores y olores dependen, evidentemente, de la concentración del producto odorante, aunque no es proporcional. En general, los sabores y olores de origen orgánico pueden ser eliminados por medio de carbón activo, aireación o mediante aplicación de ambos métodos combinados. Si son de origen inorgánico (H2S, Fe...) pueden ser eliminados por aireación, filtración, cambio iónico , coagulación, etc. según los casos. Sin embargo en cada caso debe aplicarse una técnica distinta, que sólo el estudio a fondo del problema permite escoger. Entre las técnicas más utilizadas se encuentran: • Cloración en dosis superior al punto crítico (cloro, hipoclorito, dióxido de cloro, etc.) • Ozonización. • Cloraminas. • Tratamiento con peróxido de hidrógeno, • Tratamiento con permanganato potásico. En general, el olor y el sabor constituyen índices de polución en el agua. Un agua potable debe ser capaz de permanecer en un vaso cerrado durante diez días a una temperatura de 26ºC sin desarrollar ningún olor. http://prueba2.aguapedia.org/master/analisis/protopdf/POTABLES.pdf
