OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES

OXÍGENO
DISUELTO EN
AGUAS
SUPERFICIALES
Universidad Nacional Federico Villarreal
CONTAMINACION Y
TRATAMIENTO DE
AGUAS Y SUELO
OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
Contenido
1.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3
2.
OBJETIVOS.............................................................................................................. 3
3.
4.
5.
2.1.
Objetivo general ................................................................................................. 3
2.2.
Objetivos específicos ......................................................................................... 4
ANTECEDENTES .................................................................................................... 4
3.1.
Antecedentes Internacionales............................................................................. 4
3.2.
Antecedentes nacionales .................................................................................... 6
MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 8
4.1.
Oxígeno Disuelto (OD) ...................................................................................... 8
4.2.
Efecto de la temperatura .................................................................................... 9
4.3.
Impacto Ambiental .......................................................................................... 11
4.4.
Cómo el oxígeno disuelto afecta al suministro de agua................................... 12
METODOLOGÍA ................................................................................................... 12
5.1.
Materiales y Equipos ....................................................................................... 12
5.1.1.
Materiales ................................................................................................. 12
5.1.2.
Equipos ..................................................................................................... 12
5.1.3.
Reactivos .................................................................................................. 13
5.2.
Métodos ........................................................................................................... 13
5.2.1.
Método Directo ......................................................................................... 13
5.2.2.
Calibración del equipo: ............................................................................. 14
5.2.3.
Toma de muestra: ..................................................................................... 14
5.3.
Medición de OD: ............................................................................................. 15
5.3.1.
Método Winckler ...................................................................................... 15
5.3.2.
Fijación de Oxígeno: ................................................................................ 15
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
1
OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
5.3.3.
Titulación:................................................................................................. 16
6.
RESULTADOS ...................................................................................................... 16
7.
DISCUSION DE RESULTADOS.......................... ¡Error! Marcador no definido.
8.
CONCLUSIONES .................................................................................................. 20
9.
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 21
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
1. INTRODUCCIÓN
El oxígeno disuelto (OD) es necesario para la respiración de los microorganismos
aerobios, así como para otras formas de vida aerobia. No obstante, el oxígeno es
ligeramente soluble en el agua; la cantidad real de oxígeno que puede estar presente en la
solución está determinada por a) la solubilidad del gas, b) la presión parcial del gas en la
atmósfera, c) la temperatura, y d) la pureza del agua (salinidad, sólidos suspendidos).
La interrelación de estas variables debe ser consultada en textos apropiados para conocer
los efectos de la temperatura y la salinidad sobre la concentración de OD. Las
concentraciones de OD en aguas naturales dependen de las características fisicoquímicas
y la actividad bioquímica de los organismos en los cuerpos de agua. El análisis del OD es
clave en el control de la contaminación en las aguas naturales y en los procesos de
tratamiento de las aguas residuales industriales o domésticas.
El oxígeno disuelto constituye una necesidad fundamental para la vida de las poblaciones
animales y vegetales en cualquier extensión de agua. La concentración de oxígeno juega
un papel importante en la condición de vida de los microorganismos en el agua, los
procesos de degradación en los tratamientos de aguas residuales, los procesos de
corrosión en tuberías y en la durabilidad de las bebidas. Su eliminación conlleva la
eliminación de la vida vegetal y animal ya que evita la descomposición anaerobia de la
materia orgánica.
Se podría decir que en todo líquido hay oxígeno disuelto en menos o mayor cantidad. El
OD disuelto en el agua se recupera por difusión del aire del entorno, la aireación del agua
y como un producto del desecho de la fotosíntesis. Es un excelente indicador de calidad
de agua. La vida acuática se ve afectada si el OD es menor de 5-6ppm, si la cantidad es
menor de 3ppm la vida acuática deja de existir. Durante el día el oxígeno se produce,
mientras que por la noche solo hay consumo por el proceso de respiración.
2. OBJETIVOS
2.1.
•
Objetivo general
Determinar las concentraciones de Oxígeno Disuelto en los diferentes tipos
muestras de agua.
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Y SUELOS
3
OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
2.2.
•
Objetivos específicos
Identificar las metodologías para hallar el Oxígeno Disuelto en muestras de aguas
naturales.
•
Identificar la muestra de agua con mayor concentración de Oxígeno Disuelto y
plantear a que se debe dicha concentración.
•
Comparar los resultados obtenidos de Oxígeno Disuelto de cada muestra de agua
analizada.
3. ANTECEDENTES
3.1.
•
Antecedentes Internacionales
(Chávez L., Rocha R., & Vásquez L., Aspectos ecológicos de los estadios
juveniles de Callinectes sapidus en un esturario ciego del Golfo de México,
2019)en el estudio "Aspectos ecológicos de los estadios juveniles de Callinectes
sapidus (Crustacea: Portunidae) en un estuario ciego del Golfo de México" se
describe la abundancia, composición y crecimiento relativo de organismos
juveniles de la jaiba Callinectes Sapidus en el estuario ciego Laguna El Llano,
Veracruz, México; muestreados desde del 2013 hasta mayo 2014 en ocho sitios,
con cuatro vegetaciones con sedimentos lodoso y aguas turbias. Recolectando 276
muestras (235 machos y 41 hembras). Registrado las variables hidrológicas pH,
temperatura, oxígeno disuelto, turbidez y salinidad. La abundancia fue mayor
(91,3 %) en los sitios cercanos a manglares, sedimentos lodosos y aguas turbias;
la abundancia no se relacionó con las variables hidrológicas (P > 0,05). Por
individuo se midió el ancho de caparazón (AC) y peso (P); los machos se
registraron en un intervalo de AC entre 12 y 85 mm y de 0,3 a 123,4 g, las hembras
se recolectaron entre 9 y 92,8 mm AC y pesaron entre 0,7 a 152,6 g; 76,4 % de
los especímenes correspondieron a tallas de 11 a 40 mm AC; se analizó el
crecimiento relativo usando la relación biométrica AC vs. P, que para las jaibas
jóvenes fue alométrica negativa independientemente del sexo; todos los
individuos presentaron el telson diferenciado pero en etapas iniciales de desarrollo
gonádico, la proporción sexual fue dominada por los machos; la ocurrencia de la
talla de 11 a 20 mm AC durante el estudio indicó reclutamiento continuo al
estuario.
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
•
(TABOADA, MARTÍNEZ DE MARCO, ALDERETE, GULTEMIRIAN, &
TRACANNA, 2019) en la investigación “evaluación del fitoplancton y la
calidad del agua de un arroyo subtropical del noroeste argentino” tuvo como
objetivo analizar el fitoplancton y la calidad del agua del arroyo Calimayo.
Realizando muestreos estacionales desde invierno 2012 hasta otoño 2013 en tres
sitios (S1: tramo alto, S2 y S3: sectores medio y bajo, respectivamente). También
recolectaron muestras ambientales y biológicas según metodología convencional.
Obteniendo como resultados del muestreo, se evidenció mayores registros de
temperatura, pH y conductividad eléctrica se presentaron en S2 y S3. El S1 tuvo
los máximos valores de oxígeno disuelto y la menor demanda bioquímica de
oxígeno. Dando Según el diagrama de Piper-Hill-Langelier se clasificó a las aguas
del sitio 1 como bicarbonatadas-cálcicas-magnésicas y en S2-S3 fueron de tipo
cloruradas-sulfatadas sódicas. Y la menor concentración de OD se presentó en los
sitios: S3 (0,06 mg l-1 desde invierno 2012 a otoño 2013) y en S2 (0,06 en inv/12),
mientras que en S1 se observó, en todo el periodo estudiado. Llegando a concluir
que en tramo S2-S3 las condiciones ecológicas se vieron afectadas por el estado
trófico del agua y los efluentes polutos, por lo que la calidad del agua y el
fitoplancton se vieron notoriamente deteriorados.
•
(Meneses-Campo Y, 2019) en el artículo de investigación titulada
“Comparación de la calidad del agua en dos ríos altoandinos mediante el uso
de los índices BMWP/COL. Y ABI” tuvo como finalidad comparar la calidad
ecológica del río Tota durante agosto 2007 y febrero 2008, y el curso alto del río
Bogotá entre los meses de octubre 2013 y enero 2014, aplicando los índices
BMWP/Col y ABI. El investigador tomo como puntos de muestreo corresponden
a la parte alta, media y baja del gradiente longitudinal. Para colecta y análisis de
los parámetros fisicoquímicos e hidrológicos in situ, se siguieron los protocolos
de monitoreo y seguimiento de la calidad de agua señalados por APHA, (2005).
Obteniendo como resultados de recolección; Los valores de los fisicoquímicos
registrados en el río oxígeno disuelto presentó un valor máximo de 10,59 mg l/l
en Iza con tendencia a la disminución de 7,08 mg/l en Cuítiva. La temperatura
máxima se registró en Cuítiva con un valor de 15,77 °C en época de poca lluvia
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(febrero 2008) y una mínima de 11,17°C en Tota en época intermedia (agosto
2007). Concluyendo que en n el río Tota, El BMWP/Col. presentó una calidad de
agua buena, mientras que el ABI presentó una calidad aceptable. Denotan que el
índice ABI, que es un índice creado para sistemas andinos de montaña, es más
sensible a los impactos que el índice BMWP/Col.
3.2.
•
Antecedentes nacionales
(SOTIL
RIVERA
&
FLORES
VÁSQUEZ,
2016)
en
su
tesis
"DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS Y
BACTERIOLÓGICOS DEL CONTENIDO DE LAS AGUAS DEL RÍO
MAZÁN – LORETO, 2016” tuvo como objetivo, la determinación de
parámetros, in situ, como en los laboratorios de la FIQ – UNAP, que reflejan el
estado actual, de la corriente de agua de este río.
Mediante un monitoreo, toma de muestras de la calidad de agua, del rio Mazán,
siguiendo protocolos de campo en el monitoreo. De tal manera llegando a como
resultados, el rio Mazán presenta parámetros como el PH, que debería mantener
un límite natural, ligeramente acido; siendo alterado a un PH, casi neutro o mayor
: 6,7 a 7,30. De tal forma concordando con los resultados de estudios realizado
por otros investigadores, en ríos similares (rio Itaya, rios del lote 8 – Trompeteros,
rio Morona): BURGA – 2005 (5,32 y 6,01); RUÍZ – 2004 (6,58 y 6,75); SÁENZ
– 2008 (6,78 y 7,02).
Finalmente dando como resultado que todos los Parámetros, se encuentran dentro
de LMP, exigido por la norma legal peruana y organismos internacionales. Los
resultados obtenidos son: temperatura 26.70 ºC, transparencia 93.78 cm,
conductividad 16.77 µS/cm TDS 9.36 mg/L, pH 7.05, oxígeno disuelto 6.57
mg/L, dioxido de carbono 4.14 mg/L, alcalinidad total 21.20 mg/L, coliformes
totales 4.66 UFC/100mL, coliformes fecales 1.66 UFC/100 mL, cloruros 15.13
mg/L, dureza total 22.82 mg/L, dureza de calcio 14.83 mg/L, dureza de magnesio
7.98 mg/L, A/G, 1.29mg/L, los metales pesados como cadmio, bario y plomo no
fueron detectados por nuestro equipo de medición. El autor da como
consideración, que los cuerpos de agua, del río Mazán, se encuentran libres de
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contaminación; no obstante, aquello, se recomienda tomarla, previo tratamiento
químico.
•
(Huancas Julca, 2018) en su tesis “Determinación de la concentración de
contaminantes físico químicos y bacteriológicos en los cuerpos de agua de la
margen izquierda del río mayo, 2017” uvo como objetivo principal determinar
la concentración de contaminantes físico químico y bacteriológicos, en los
cuerpos de agua superficial del rio Mayo (quebrada Juninguillo y juningue).
Mediante un monitoreo consecutivo en un periodo de cuatro meses para la
quebrada de Juninguillo y Juningue; obteniendo como resultados: para la
quebrada Juninguillo: Sólidos totales disueltos (STD) 8,4 mg/L, turbidez 24,75
UNT, color 133,38 Unidades Platino Cobalto (UPC), Oxígeno disuelto (OD) 7,2
mg/L; para nitratos y fosfatos los resultados son: 0,52 mg/L y 0,02 mg/L, un pH
de 5,93 y los coliformes con un nivel alto de 596,50 NPM/100 mL. De la quebraba
Juningue, fue el siguiente: Sólidos totales disueltos (STD) 50,75 mg/L, turbidez
8,295 UNT, color 40 Unidades Platino Cobalto (UPC), Oxígeno disuelto (OD)
7,2 mg/L; para nitratos fue estable, pero en los fosfatos hubo un exceso 0,715
mg/L y 26,35 mg/L, un pH de 8,47 y los coliformes evidentemente alto de 83,50
NMP/100 mL.
llegando a demostrar el deterioro y contaminación del ecosistema, está en
crecimiento no planificado de viviendas y las actividades agrícolas que continúan
avanzando en todo el margen izquierdo del rio mayo.
•
( MAYCA ZEGARRA, 2019) en su tesis “Calidad de agua del río Rímac sector
chicla, provincia de Huarochiri, departamento de Lima” tuvo como objetivo
de investigación, determinar la calidad del agua del rio Rímac, ubicado en el
Distrito de Chicla, Provincia de Huarochiri, Departamento de Lima. Realizo el
análisis de información histórica en los periodos de 210 hasta el 2018, del
monitoreo ejecutado como parte del programa de vigilancia de la calidad de los
recursos hídricos de la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA), por la
Dirección de Gestión de Calidad de los Recursos Hídricos (DGCRH) de la
Autoridad Nacional del Agua (ANA), por el Organismo de Evaluación y
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Fiscalización Ambiental (OEFA) y por el Servicio de Agua Potable y
Alcantarillado de Lima (SEDAPAL). Asimismo, como parte de la investigación,
se realizó un (01) monitoreo de la calidad del agua del río Rímac en época de
estiaje, correspondiente al periodo 2019. Para la determinación de la calidad del
agua radico en la identificación de elementos metálicos, microbiológicos
(Coliformes termo tolerantes y Coliformes totales) y físico-químicos (pH,
conductividad, oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, temperatura,
demanda química de oxígeno y sólidos totales), que afecten la integridad de su
composición, así como a las posibles fuentes de contaminación que ocasionan la
presencia de los elementos mencionados.
Dando como algunos resultados de los monitoreos efectuados para el presente año
2019(considerando el monitoreo realizado para la investigación), se apreció que
los valores de las concentraciones de los parámetros de PH (8,2), oxígeno disuelto
(5,95 mg/L) y conductividad (493 us/cm), se encuentran por debajo del ECA
establecido para agua categoría I – A2. L. todos los datos obtenidos como
resultados de la investigación, fueron comparados con los Estándares de Calidad
Ambiental (ECA) para agua (Categoría 1: Poblacional y Recreacional, sub
categoría A-2), sujetos a lo establecido en el Decreto Supremo N° 004-2017MINAM, referente legal ambiental decisivo para el análisis de la calidad del agua.
4. MARCO TEÓRICO
4.1.
Oxígeno Disuelto (OD)
El oxígeno disuelto es la cantidad de oxígeno que esta disuelta en el agua y que es esencial
para los riachuelos y lagos saludables. El nivel de oxígeno disuelto puede ser un indicador
de cuán contaminada esta el agua y cuán bien puede dar soporte esta agua a la vida vegetal
y animal. Generalmente un nivel mas alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor
calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros
organismos no podrían llevar sus funciones vitales en optimo estado.
Además, la cantidad de oxígeno que puede disolverse en el agua (OD) depende de la
temperatura también. El agua más fría puede guardar más oxígeno en ella que el agua
más caliente. Una diferencia en los niveles de OD puede detectarse en el sitio de la prueba
si esta se realiza temprano en la mañana cuando el agua está más fría y luego se repite en
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la tarde en un día soleado cuando la temperatura del agua haya subido. Otra diferencia en
los niveles de OD también puede verse entre las temperaturas del agua en invierno y las
temperaturas del agua en el verano. Asimismo, una diferencia en los niveles de OD puede
ser aparente a diferentes profundidades del agua si hay un cambio significativo en la
temperatura del agua. (Pulla, 2007)
Esto se logra por difusión del aire del entorno, la aireación del agua que ha caido sobre
saltos o rápidos; y como un producto de desecho de la fotosíntesis, la fórmula de
simplificada de la fotosíntesis está dada debajo:
Fotosíntesis (en presencia de luz y clorofila):
Dióxido de carbono + Agua --------> Oxígeno + nutriente rico en carbono
CO2
H2O
O2
C6H12O6
Los peces y los animales acuáticos no pueden diferenciar el oxígeno del agua (H2O) o de
otros compuestos que contengan oxígeno. Solo las plantas verdes y algunas bacterias
pueden hacerlo a través de la fotosíntesis y procesos similares. Virtualmente el oxígeno
que nosotros respiramos es producido por las plantas verdes. Un total de las tres cuartas
partes del oxígeno de la tierra es producido por el fitoplacton en los océanos. (lenntech,
2019).
4.2.
Efecto de la temperatura
Si el agua está demasiado caliente no habrá suficiente oxígeno en el agua. Cuando hay
muchas bacterias o minerales acuáticos en el agua, forman una sobrepoblación, usando el
oxígeno disuelto en grandes cantidades.
Los niveles de oxígeno también pueden ser reducidos a través de la sobrefertilización de
las plantas por la fuga desde los campos de los fertilizantes conteniendo estos nitratos y
fosfatos (son ingredientes de los fertilizantes). Bajo de estas condiciones, el número y el
tamaño de las plantas acuáticas aumenta en gran cantidad. Entonces, si el agua llega a
estar turbia por algunos días, la respiración de las plantas utilizase mucho del oxígeno
disuelto disponible. Cuando las plantas mueran, ellas llegaran a ser comida para bacterias,
las cuales tendrán alta multiplicación y usaran grandes cantidades de oxígeno.
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
La cantidad de oxígeno disuelto en el agua que necesita un organismo depende de la
especie de éste, su estado físico, la temperatura del agua, los contaminantes presentes, y
más. Consecuentemente por esto es imposible predecir con precisión el mínimo nivel de
oxígeno disuelto en el agua para peces específicos y animales acuáticos. Por ejemplo, a
5oC (41oF), la trucha usa sobre 50-60 miligramos (mg) de oxígeno por hora, a 25oC
(77oF), ellas deberían necesitar cinco o seis veces esa cantidad. Los peces son peces de
sangre fría, por lo que ellos utilizan más oxígeno en temperaturas altas cuando su
velocidad metabólica aumenta.
Numerosos estudios científicos sugieren que 4-5 partes por millón (ppm) de oxígeno
disuelto es la mínima cantidad que soportara una gran y diversa población de peces. El
nivel de oxígeno disuelto en las buenas aguas de pesca generalmente tiene una media de
9.0 partes por millón (ppm)
En la gráfica inferior usted puede observar el efecto de la temperatura en el oxígeno
disuelto. (lenntech, 2019)
Ilustración 1 Oxígeno disuelto vs temperatura
Fuente: https://www.lenntech.es/por-que-es-importante-el-oxigeno-disuelto-en-el-agua
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
4.3.
Impacto Ambiental
El total de los gases concentrados en el agua no debería exceder el 110 por ciento. Las
concentraciones sobre este nivel pueden ser peligrosas para la vida acuática. Los peces
en agua que contiene excesivos gases disueltos podrían sufrir "la enfermedad de la
burbuja de gas", sin embargo, esto es de muy rara ocurrencia. Las burbujas o el bloqueo
de embolo que sufre el flujo de la sangre a través de los vasos sanguíneos causan la
muerte. Las burbujas externas, llamadas enfisemas pueden también ocurrir y ser vistas en
aletas, en la piel o en otros tejidos. Los invertebrados acuáticos están también afectados
por la enfermedad de las burbujas de gas, pero en niveles más altos que aquellas letales
para los peces.
Un adecuado nivel de oxígeno disuelto es necesario para una buena calidad del agua. El
oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los torrentes naturales
para los procesos de purificación requieren unos adecuados niveles de oxígeno para
proveer para las formas de vida aeróbicas. Como los niveles de oxígeno disuelto en el
agua bajen de 5.0 mg/l, la vida acuática es puesta bajo presión. La menor concentración,
la mayor presión. Niveles de oxígeno que continúan debajo de 1-2 mg/l por unas pocas
horas pueden resultar en grandes cantidades de peces muertos.
Biológicamente hablando, sin embargo, el nivel del oxígeno es mucho más importante
medida de calidad del agua que las coliformes fecales. El oxígeno disuelto es
absolutamente esencial para la supervivencia de todos los organismos acuáticos (no sólo
peces también invertebrados como cangrejos, almejas, zooplacton,etc). Además, el
oxígeno afecta a un vasto número de indicadores, no solo bioquímicos, también estéticos
como el olor, claridad del agua, y sabor. Consecuentemente, el oxígeno es quizás el más
estabilizado de los indicadores de calidad de agua.
En la gráfica siguiente usted puede observar los niveles de porcentaje de oxígeno disuelto
en el río Tamesis en el periodo entre 1890-1974, el puerto de New York en el periodo
1910-1997, y el río Rin en el periodo 1945-1997. Aquí podemos observar cómo los
niveles de oxígeno de algunos de los mayores ríos han vuelto a los previos altos valores
después de décadas de bajos niveles. Esto tiene consecuencias para los organismos
marinos y los humanos. El aumento de los niveles de porcentaje de oxígeno ha mejorado
las posibilidades de vida de los organismos. (lenntech, 2019)
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
4.4.
Cómo el oxígeno disuelto afecta al suministro de agua
Un alto nivel de oxígeno disuelto en una comunidad de suministro de agua es bueno
porque esto hace que el gusto del agua sea mejor. Sin embargo, los niveles altos de
oxígeno disuelto aumentan la velocidad de corrosión en las tuberías de agua. Por esta
razón, las industrias usan agua con la mínima cantidad posible de oxígeno disuelto. Agua
usada en calderas de muy baja presión no tienen mas de 2.0 ppm de oxígeno disuelto,
pero muchas plantas de calderas intentan mantener los niveles de oxígeno en 0.007 ppm
o menos. (lenntech, 2019)
5. METODOLOGÍA
5.1.
Materiales y Equipos
5.1.1. Materiales
Muestra de Agua del Río Rímac – Puente Caquetá
Vasos Precipitados
Gradilla
Piceta
Papel absorbente
Bombilla
Bureta 50 ml.
Matraz 250 ml.
Probeta 200 o 250 ml.
Soporte Universal
Pipeta graduada
Gotera
Frascos de OD de 300 ml.
5.1.2. Equipos
Oxímetro
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5.1.3. Reactivos
Agua destilada
Reactivo N° 01: MnSO4 S ulfato de Manganeso 1 ml.
Reactivo N° 02: NaI + NaOH H1ml Ioduro de Sodio +
Hidroxido de Sodio 1 ml.
Reactivo N° 03: H2SO4 cc. 1ml.
Reactivo N° 04: Na2SO2 – 0.025N Tiosulfato de Sodio 1ml.
5.2.
Métodos
5.2.1. Método Directo
METODO
DIRECTO
Calibración
del equipo
Toma de las
muestras
Medición
de OD.
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
5.2.2. Calibración del equipo:
Se le añade el electrolito y se le
introduce la sonda, se gira un
poco para eliminar cualquier
contenido de aire por 10 a 15
minutos.
Una vez que se polarice, se le
saca al exterior y calibrarlo al
100% de saturación del aire.
Cuando el sensor se encuentre
en contacto con el aire se le
tiene que estar agitando hasta
que se gradúe el sensor.
5.2.3. Toma de muestra:
Rotular los frascos,
colocar el código de la
muestra, fecha y hora
que se está tomando la
muestra.
Se toma la muestra en
dirección opuesta al flujo
del río.
Colocarse los guantes de
látex y mascarilla de ser
necesario (agua
residual).
Colocar los frascos
tapados en el cooler con
ice pack o hielo en la
sombra mientras dura el
muestreo y transporte al
laboratorio.
Preservar las muestras.
Enjuagar 3 veces el
frasco antes de tomar la
muestra.
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
5.3.
Medición de OD:
1. Una vez ya calibrado el Oxímetro se comienza a medir el O.D. de cada muestra,
la cual consiste en introducir el sensor del equipo dentro de la muestra, y presiona
“ENTER” para que el equipo registre la cantidad de O.D. en cada muestra.
5.3.1. Método Winckler
Método
Winckler
Fijación de
Oxígeno
Titulación
5.3.2. Fijación de Oxígeno:
1. Se tomará la muestra y se llenará en el frasco de OD hasta estar al borde, sin la
presencia de burbujas.
2. Luego se le añadirá 1ml de Reactivo N° 01: MnSO4 (Sulfato de Manganeso) y
Reactivo N° 02: NaI + NaOH (Yoduro Alcalino) para fijar el oxígeno, donde
depende del precipitado determinaremos la presencia de oxígeno disuelto.
3. Después de unos 30 minutos, se homogeniza la muestra agitándolo. El cual dará
un color de precipitado ámbar si hay presencia de oxígeno y blanco si no tiene
presencia de oxígeno.
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
4. Muestra de color ámbar, indica presencia de oxígeno, con la titulación
indicaremos la cantidad.
5.3.3. Titulación:
1. A la muestra se le añadirá 1 ml de H2SO4 cc (Ácido
sulfúrico
concentrado).
Se
homogenizará
nuevamente. A continuación, se enrazará la bureta
con tiosulfato para su titulación.
2. Se tomará 200 ml de la muestra con la ayuda de una
probeta y se llevará a titular.
3. Se titulará con la solución patrón del tiosulfato de
sodio con un goteo rápido hasta que la muestra
llegue a un color amarillo pálido (donde se le
añadirá el indicador: almidor 4 gotas y nos da un
color morado medio azul, y se continúa titulando
hasta llegar al transparente). Se anotará el volumen
gastado de la solución patrón.
6. RESULTADOS
Para el cálculo del oxígeno disuelto se aplicará la siguiente formula:
𝑂𝐷
𝑚𝑔 8000. 𝑥. 𝑡. 𝑣1
=
𝑙
𝑣 (𝑣1 − 2)
Donde:
X: es el número de milímetro de solución Tiosulfato de Sodio ml (2,43 ml)
t: normalidad exacta de la solución Tiosulfato sódico (0,024 N)
V: el volumen en la parte alícuota tomada para la determinación (200ml)
V1: el volumen captado que corresponde al volumen de frasco (300 ml)
APLICAMOS:
𝑂𝐷
𝑚𝑔
𝑙
=
8000𝑥(2,43)𝑥(0,024)𝑥(300)
200(300−2)
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Y SUELOS
= 0.2348 mg/l
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DATOS
MD
2,60 mg/l
MW
2,35 mg/l
volumen
300 ml
Tabla 1 Resultados Obtenidos en el laboratorio.
Fuente: Propia
La cantidad de oxígeno disuelto (OD) en la muestra de agua del Rio Rímac, altura del
peaje de línea amarilla, San Martin de Porres es 0,234 mg/l. Por Método Directo
obtuvimos el resultado de 2,60 mg/l y por Método Winkler 2,35 mg/l.
Tabla 2 Rango de Afectación
Fuente: https://slideplayer.es/slide/3495917/
De acuerdo al rango de oxígeno disuelto contenido en la muestra se llega a la conclusión
que presenta una contaminación muy fuerte siendo así imposible la vida acuática para las
especies, indicando graves problemas de calidad de agua.
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
7. DISCUSION DE RESULTADOS:
RESULTADOS DE LAS MUESTRAS TRABAJADAS EN
EL LABORATORIO
OXIGENO DISUELTO
Grupo N
Código de la Lugar de la Método
muestra
muestra
Directo
Método
Winkler
1
CHLLSMP
Rio Chillón
San
5,20 mg/l
Martin de
Porres
2
RMCACHO
Rio Rímac Puente
2,79 mg/l
Acho
2,70 mg/l
3
CHLLCRB
Rio Chillón
3,87 mg/l
- Carabayllo
4,83 mg/l
4
ARR-CRB
Rio Lurin –
5,27 mg/l
Pachacamac
24,84
mg/l
6
RMC-MD
Rio ChillonPuente
4,95 mg/l
Piedra
4,64 mg/l
7
RMC-SMP
Rio Rímac –
2,60 mg/l
Caquetá
2,35 mg/l
3,86 mg/l
Tabla 2 Resultados Obtenidos en el laboratorio.
Fuente: Propia
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
Tabla 3 Resultados Obtenidos en el laboratorio. Metodo Directo
Fuente: Propia
METODO WINKLER
30
25
24.84
20
15
Series2
10
5
3.86
0
GRUPO 1
2.7
GRUPO 2
4.83
GRUPO 3
4.64
GRUPO 4
GRUPO 6
2.35
GRUPO 7
Tabla 4 Resultados Obtenidos en el laboratorio. Metodo Winkler
Fuente: Propia
Un adecuado nivel de oxígeno disuelto es necesario para una buena calidad del
agua, el oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los
torrentes naturales para los procesos de purificación requieren unos adecuados
niveles de oxígeno para proveer para las formas de vida aeróbicas, como los
niveles de oxígeno disuelto en el agua bajen de 5.0 mg/l, la vida acuática es puesta
bajo presión.
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
19
OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
•
Los valores normales varían entre los 7.0 y 8.0 mg/L, los niveles de oxígeno que
continúan debajo de 1-2 mg/l por unas pocas horas pueden resultar en grandes
cantidades de peces muertos.
8. CONCLUSIONES
•
El mayor % de saturación de oxígeno se observó en el agua del Rio Lurín,
Pachacamac
•
MD: 5,27 mg/l MW: 24.84 mg/l, pues esta agua tenía también oxígeno biogénico
producido por fotosíntesis de la cubierta vegetal presente en dicho lugar.
•
Mientras que la muestra de agua analizada en este informe arrojó los siguientes
resultados: Río Rímac, puente Caquetá: MD: 2,60 mg/l , MW: 2,35 mg/l. Esto nos
indica parámetros relativamente normales, ya que no hay mucha presencia de flora
en el presente lugar.
•
Además, los otros valores son relativamente normales considerando que son aguas
que se encuentran en constante movimiento, bien aireadas, sin descartar el error
por la toma de la muestra en sí al llenar las botellas.
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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OXÍGENO DISUELTO EN AGUAS SUPERFICIALES
9. BIBLIOGRAFÍA
Amable Castilla, C. F. (2016). EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA EN LA SUBCUENCA BAJA
DEHUAYCOLORO, DISTRITO LURIGANCHO-CHOSICA. Tesis para Obtener el Título
Profesional de Ingeniero Ambiental, UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL,
LIMA, Lima.
MAYCA ZEGARRA, G.-C. G. (2019). CALIDAD DE AGUA DEL RÍO RÍMAC SECTOR CHICLA,
PROVINCIA DE HUAROCHIRI, DEPARTAMENTO DE LIMA. TESIS PARA OPTAR EL TITULO
PROFESIONAL DE INGENIERO AMBIENTAL, Univerdad Nacional Federico Villarreal,
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO, Lima.
Chávez L., R., Rocha R., A., & Vásquez L., H. (2019). Aspectos ecológicos de los estadios
juveniles de Callinectes. Mexico.
Chávez L., R., Rocha R., A., & Vásquez L., H. (2019). Aspectos ecológicos de los estadios
juveniles de Callinectes sapidus en un esturario ciego del Golfo de México. Mexico.
Huancas Julca, A. (2018). “DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE CONTAMINANTES
FÍSICO QUÍMICOS Y BACTERIOLÓGICOS EN LOS CUERPOS DE AGUA DE LA MARGEN
IZQUIERDA DEL RÍO MAYO, 2017”. MOYOBAMBA.
lenntech. (8 de octubre de 2019). Obtenido de https://www.lenntech.es/por-que-esimportante-el-oxigeno-disuelto-en-el-agua
Meneses-Campo Y, C.-R. M.-L. (2019). COMPARACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA EN. Bogotá.
Pulla, E. P. (2007). Oxígeno Disuelto. Guayaquil.
SOTIL RIVERA, E. E., & FLORES VÁSQUEZ, H. I. (2016). DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS
FÍSICOS,. Iquitos .
TABOADA, M., MARTÍNEZ DE MARCO, S., ALDERETE, M., GULTEMIRIAN, M., & TRACANNA, B.
(2019). EVALUACIÓN DEL FITOPLANCTON Y LA CALIDAD DEL AGUA DE UN ARROYO.
ISSN 1853-8460 .
CONTAMINACION Y TRATAMIENTOS DE AGUAS
Y SUELOS
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