Aguas 2.0 Flashcards
¿Cómo se mide la solubilidad de un gas?
Por la ley de Henry
Ley de Henry
La solubilidad de ubn gas, esta dada por la presión parcial del gas que esta en contacto con el líquido
Factores que afectan la solubilidad del oxígeno
-Temperatura del agua
-Presión parcial del oxígeno
-Sales disueltas en el liquido
-Profundidad
Factor que es importante para “oxigenar” el agua
La atmosfera, porque contiene el 21% de oxigeno, y al estar en contacto estos dos, el agua obtiene oxígeno
Otra forma de obtención del oxígeno
Las algas, pero estas la vuelven a usar en su proceso metabólico
¿Cuando suele aumentar el pH en el agua?
Cuando hay actividad fotosíntetica
¿Qué pasa con el pH cuando hay actividad fotosintética y que lo produce?
Aumenta, porque la demanda de CO2 por las algas es mayor de lo que las bacterias pueden producir, por lo que el ión bicarbonato se disuelve y con eso aumenta la concentración de OH-
Efecto de la temperatura en la solubilidad de oxígeno
Es muy fuerte porque al aumentar la temperatura disminuye la solubilidad
¿Cuando ocurre un severo decaimiento de la concentración de oxígeno?
Cuando hay altas temperaturas de O2 y la temperatura aumenta, por lo que deja de ser tan soluble, además los animales también lo demandan para su respiración lo que produce este decaimiento
Definición de solubilidad
Concentración máxima en el equilibrio de oxígeno con la atmosfera
Definición de concentración
Concentración máximo de oxígeno pero no en el equilibrio y esta limitado por la tasa a la que este se disuelve
Si el agua no contiene sales
La solubilidad es menor
Si el agua contiene sales
La solubilidad es mayor
Menciona el orden de mayor a menor de solubilidad de las aguas de estuario, aguas claras y aguas de oceano
aguas claras>aguas de estuario>aguas de oceano
¿Cómo debe ser la salinidad y la altitud del mara que la concentración aumente?
Mayor
A mayor profundidad….
Menor concentración de O2
Según criterios sanitarios la O.D debe usarse como un parametro de la calidad de agua ¿V o F?
Falso, no se usa como parametro
¿Cómo es el sabor de las aguas saturadas de O.D?
Con sabor agradable
¿Cómo es el sabor de las aguas que no estan saturadas de O.D?
Insipidas
O.D como indicador
-En aguas de abastecimiento, su exceso provoca corrosión
-Efectos de contaminantes oxidables
-Permiten la respiración de peces y otros organismos aerobios
-Participan en reacciones de Fe, Mn y Cu y compuestos con N y S
-En aguas residuales su ausencia provoca mal olor
-Capacidad depuradora del agua
-En aguas de abastecimiento su exceso provoca corrosión
Reacciones REDOX
-Oxidación orgánica, fermentación de metano, nitrificación y desnitrificación
¿Por que son importantes las reacciones REDOX?
Para la solubilización y precipitación de Fe y Mn
¿Para que se usa el Cl-?
Para las transformaciones orgánicas e inorgánicas deseadas y para desinfectar
¿Cómo se da la estabilidad REDOX del agua?
Por pH y potencial electrico
¿Que pasa si sobrepasamos los valores de potencial electrico en el que es estable el agua?
-Si es mayor a 1.83 V dan paso a la oxidación
-Si es menor a -0.6V da paso a la reducción
¿Que pasa en los intervalos donde ya se dan reacciones de reducción y oxidación pero el potencial electrico no pasa de 1.83 ni de -0.6 V?
Existe un estado de estabilidad cinética
Reacciones de transformación de nitrógeno por bacterias
Fijación de nitrógeno
Nitrificación
Reducción de nitratos
Desnitrificación
Menciona algunos generos de bacterias que usan Fe para obtener energía
Gallionella, ferrobacillus y Sphaerotillus
Fuente de energía de algunas bacterias
CO2
Características del magnesio
-radio más pequeño que Ca2+ por lo que forma enlaces más fuertes en el agua
-Se encuentra como Mg2+
-Forma pares iónicos con HCO3- y SO4-
-Su concentración es menor que el calcio
-Su concentración rara vez excede de 10 mg/L
Metales alcalinos
-La concentración de Na es mayor a K
-Na permanece en solución, poco lo precipita
-El Na y Cl generan exceso de salinidad
-200 mg/L
Metales alcalinos: K
-Concentración baja
-Fuentes minerales escasos, como feldespato
-Nutriente esencial para las plantas
-Escurrimiento en terrenos en los que se ha quemado vegetación
¿Por qué es indeseable la presencia de hierro en agua de uso doméstico?
Mancha la ropa, y la porcelana, tiene un sabor desagradable si sobrepasa los 30 mg/L
Areas de interés del hierro
-Comportamiento REDOX
-Formación de complejos
-Metabolismo por medio de microorganismos
-Intercambio entre las fases sólidas (carbonatos, bicarbonatos y sulfuros)
Especie predominante en aguas subterráneas de Fe
Ion soluble hidratado Fe2+
Menciona la concentración máximo de hierro y los valores característicos
50 mg/L
1-10 mg/L
¿Qué pasa cuando el agua se expone a la atmosfera?
El hierro 2+ se transforma a trihidróxido de hierro, el agua se enturbia y luego se torna café
Especie predominante de hierro en aguas básicas
FeOH+
Especie predominante de hierro en aguas básicas con CO2 presente
FeCO3
Especie de hierro con altos niveles de sulfato
Fe2+:SO4-2
Nivel permisible de hierro en agua segun la NOM-127 OMS
0.3 mg/L
Nivel permisible de manganeso en aguas de uso doméstico
0.05 mg/L, aunque no es muy tóxico
Limite permisible de manganeso segun la NOM-127 SSA1-1994
0.15 mg/l
Limite permisible de manganeso segun la NOM-127 SSA1-1994 OMS
0.1 mg/L
Limite permisible de manganeso segun la NOM-127 SSA1-1994 EPA
0.05 mg/L
Especies predominantes de nitrógeno en el agua
NO3- y NH4+ aveces como NO2-
N acuático
Esencial para el crecimiento de las algas puede causar eutrofización
Bacterias de nitrificación
Nitrosomas y nitrobacter
Nitrobacter
Nitrito a nitrato
Aguas con alto contenido de N-Orgánico y amoniacal
Recientemente contaminadas y potencialmente peligrosas
Aguas con alto contenido de N-NO3-
Contaminación no reciente y menos peligrosas
Valor guía de aguas de consumo de nitrógeno
N-Amoniacal 0.5 ppm
N orgánico 0.1 ppm
N-Nitritos 0.05 ppm
N-Nitratos 10 ppm
¿Que pueden causar las aguas con altos contenido de nitratos?
Metahemoglobinemia infantil (Cianosis)
Fosforo
-Componete controversial e importante
-En exceso genera eutrofización (el exceso viene de detergentes)
Azufre
Azufre (VI) como ión sulfato
Especie de azufre que predomina más en pH menor a 7
H2S, olor a huevo podrido ( 0.025 a 0.25 µg/L)
Qué pasa con H2S en condiciones alcalinas
S= y contiene menos olor
Problemas de sulfatos
-Incrustaciones con Ca y Mg
-Corrosión combinado con M.O y bacterias sulforreductoras
-Efectos laxantes
Valor guía de azufre por sabor y corrosión según la noms
250 mg/L
Iones haluros más comunes en agua
Cl y F
Valor gúia de cloruros en agua potable según la OMS
250 mg/L
Fluor
Controversial
-Más importante que el cl
Fuentes: Fluoropatita y adición al agua potable
Valor guía recomendada de Flúor
1.5 ppm si sobrepasa los 10 ppm se deben defluorar las aguas
Concentraciones que provocan fluorosis osea
mayor a 1.5 ppm
Concentraciones que provocan fluorosis invalidante
mayor a 10 ppm
¿Cómo se determina la calidad de agua?
Por caracterización física y química de muestras de agua y su comparación con normas y estándares de calidad
Factores que determinan la calidad del agua
-Descargas directas de agua o residuos sólidos de actividades domésticas, agropecuarias e industriales
-Disposición inadecuada en el suelo de residuos sólidos urbanos o peligrsoso
-Para mejorar: capacidad natural de ecosistemas acuáticos para descomponer o inmovilizar los contaminantes
Indicadores de calidad de agua
-DBO5
-DQO
-SST (sólido suspendidos totales)
-CF (coliformes fecales)
Otros indicadores de calidad de agua
-Concentración de nitratos y fosfatos
-Dureza, oxígeno y pH
¿Que es la contaminación del agua?
Incorporación de materias extrañas, microorganismos, productos químicos, residuos industriales y otros tipos o aguas residuales
Contaminantes de acuerdo a su naturaleza
Químicos, físicos y biológicos
Contaminantes químicos
Provienen de minas, desechos de la agricultura e industriales, derrames de petróleo, pesticidas y radioactivos
Contaminantes físicos
Temperatura, color y sólidos
Contaminantes biológicos
Microorganismos y materia orgánica en descomposición
Contaminates de acuerdo a su tamaño
Materia suspendida, coloidal y disuelta
Materia suspendida
Fase dispersa, con diametros de 1 a 100 µm
Materia coloidal
Materia disuelta, con diametros de 10-3 a 1 µm, sedimentación lenta
Materia disuelta
diametro de 10-4 a 10-3
Contaminantes de acuerdo al grupo al que pertenece
Biológicos, detergentes, éteres, fenoles, hidrocarburos, metales, nutrientes, plaguicidas y radioactivos
Escalas de la contaminación
Escala local: Contaminación del suelo por PCB
Escala regional: Lluvia ácida
Escala global: Gases invernadero
¿De que depende la escala de contaminación?
De la magnitud de la contaminación
Del medio contaminado
Escala dependiendo del medio contaminado
Local: Suelo
Regional, global: Atmosfera, agua de los oceanos
Demanda bioquímica del oxigeno
Es la cantidad de oxígeno que bacterias necesitan para descomponer u oxidar la materia orgánica bajo condiciones aerobias
Descomposición
Materia orgánica que puede servir a las bacterias como alimento y de esta oxidación se deriva energía
Tiempo para oxidar totalmente la M.O
20 días
La mayoría de la M.O se oxida en cuanto tiempo
5 días
Otra definición de DBO
Procedimiento de oxidación humeda en el cual los microorganismos sirven como el medio para la oxidación de la MO a CO2 y agua
De que es indicador la DBO
De la cantidad de M.O presente en el agua
¿Qué provoca el incremento de la DBO?
La disminución del contenido de oxígeno disuelto en los cuerpos de agua, creando condiciones de anoxia y produce efectos negativos en las comunidades biológicas de los ecosistemas acuáticos
Valor medio de la temperatura de los cuerpos de agua
20°C
¿Por que se obtienen diferentes resultados de DBO a distintas T?
Las velocidades de reacción bioquímica son función de ella
Demanda química de oxígeno
Cantidad de oxígeno necesario para oxidar la M.O con un fuerte oxidante químico (dicromato de potasio) y bajo condiciones ácidas (ácido sulfúrico) a CO2 y H2O
¿Qué indica la DQO?
Presencia de sustancias provenientes de descargas no municipales
Concentración que sugieren descargas de aguas residuales crudas
40 mg/L
Ventajas de DQO
-Resultados en 3 horas
-Los datos se pueden interpretar en términos de valores de DBO
-Más económico
Desventajas de DQO
-Oxida toda la materia que se puede oxidar
-No hace diferencia entre M.O biologicamente oxidable y biologicamente inerte
DQo de aguas residuales rapidamente degradables
DBOu/0.92
¿Cómo se obtiene el valor del contenido no degradable de aguas residuales?
Es la diferencia entre la DQO y la DBOu/0.92
¿Cuanto permite la NOM de DQO en agua potable?
3 mg/L
Coliformes fecales
Son bacterias aerobias y anaerobias facultativas, gram negativas, no esporuladas, de forma bacilo corto, fermentan la lactora con producción de gas en 48 hrs a 35+-0.5°C
¿Dónde se encuentran las coliformas fecales?
Provienen de los intestinos de organismos de sangra caliente y son excretados en sus heces facales
¿Por qué se usa como indicador las coliformes fecales?
La ausencia de estos, puede permitir determinar que otros organismos patógenos al hombre también están ausentes
¿Cómo se determinan las coliformes fecales?
Por el número más probable
En qué se fundamenta la determinación de las coliformes fecales
En la capacidad de este grupo de fermentar la lactosa con formación de gas, turbiedad y ácido al incubarlos a 44.5 +- 20°C durante 24-48 hrs utilizando un medio de cultivo que contenga sales biliares
Forma de evalular la salinización
Sólidos disueltos totales
De acuerdo a la concentración de sólidos las aguas subterraneas pueden ser:
Dulces, ligeramenre salobres, salobres y salinas
Concentración de SDT en aguas dulces
menor a 1000 mg/L
Concentración de SDT en aguas ligeramente salobres
Entre 1000 mg/L y 2000 mg/L
Concentración de SDT en aguas salobres
Entre 2000-10000 mg/L
Concentración de SDT en aguas salina
Más de 10,000 mg/L
Limite permisible de salinidad segun la NOM-127-SSA-1-1994
1000 mg/L
