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CONTAMINACIÓN DE AGUAS. Contaminación de las Aguas Fuentes de Contaminación: 1.Pluvial 2.Doméstico: Provenientes de núcleos urbanos basuras, productos.

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1 CONTAMINACIÓN DE AGUAS

2 Contaminación de las Aguas Fuentes de Contaminación: 1.Pluvial 2.Doméstico: Provenientes de núcleos urbanos basuras, productos de limpieza etc. 3.Agrícola Ganadero:Riego y limpieza ganadera (estiércol, orines, materia orgánica, nutrientes y microorganismos 4.Industrial: Tiene orígenes distintos según la función (producción de energía, fabricación de productos, lavado de productos, lavado de gases en la industria metalúrgica etc.

3 Clasificación de los contaminates Según su naturaleza química: Orgánicos Orgánicos Inorgánicos Inorgánicos Según su estado físico: Gases Gases Líquidos Líquidos Sustancias en disolución Sustancias en disolución Partículas sólidas en suspensión Partículas sólidas en suspensión Según la naturaleza de la fuente que los genera Fuentes puntuales: fijas o móviles Fuentes puntuales: fijas o móviles Fuentes dispersas: locales (vertederos), regionales (zonas de cultivo con fertilizantes) Fuentes dispersas: locales (vertederos), regionales (zonas de cultivo con fertilizantes)

4 Alteraciones Físicas Color: El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen.. Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras entre el color y el tipo de contaminación Olor y Sabor 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. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor.

5 Alteraciones Físicas Temperatura: El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante. Materiales en suspensión: Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)

6 Alteraciones Físicas Sólidos en suspensión: Absorben la radiación solar, disminuyendo la actividad de fotosíntesis de la vegetación. Absorben la radiación solar, disminuyendo la actividad de fotosíntesis de la vegetación.Detergentes: Compuestos por polifosfatos, incluidos en la formulación de ablandadores de agua. La espuma impide el acceso del Oxigeno al agua.

7 Alteraciones Físicas Conductividad El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos.

8 Alteraciones Químicas pH pH Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal substancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formado un sistema tampón carbonato/bicarbonato. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc.

9 Alteraciones Químicas Oxigeno Disuelto: Oxigeno Disuelto: Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. Materia orgánica biodegradable: Materia orgánica biodegradable: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) : DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta.

10 Alteraciones Químicas Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO) : Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO) : Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales. Nitrógeno Total: Nitrógeno Total: Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.

11 Alteraciones Químicas Fósforo Total. Fósforo Total. El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización. El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químico.

12 Aniones cloruros indican salinidad nitratosindican contaminación agrícola nitritosindican actividad bacteriológica fosfatosindican detergentes y fertilizantes sulfurosindican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.) cianurosindican contaminación de origen industrial fluorurosen algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.

13 Cationes Sodioindica salinidad Calcio y Magnesioestán relacionados con la dureza del agua amoniocontaminación con fertilizantes y heces metales pesadosde efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente)

14 Alteraciones Químicas Compuestos Orgánicos: Compuestos Orgánicos: Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor. La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.

15 Alteraciones Biológicas del Agua Bacterias coliformesLa más conocida es Escherichia coli. Se usan en los análisis de calidad de las aguas pues su presencia indica contaminación con heces. VirusDesechos fecales y restos orgánicos Animales, plantas, microorganismos diversos Eutrofización

16 Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de las aguas Tipo de microorganismo EnfermedadSíntoma BacteriaCóleraDiarreas y vómitos intensos. Deshidratación. Frecuentemente es mortal si no se trata adecuadamente BacteriaTifusFiebres. Diarreas y vómitos. Inflamación del bazo y del intestino. BacteriaDesinteríaDiarrea. Raramente es mortal en adultos, pero produce la muerte de muchos niños en países poco desarrollados

17 Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de las aguas Tipo de microorganismo EnfermedadSintoma BacteriaGastroenteritisNáuseas y vómitos. Dolor en el digestivo. Poco riesgo de muerte VirusHepatitisInflamación del hígado e ictericia. Puede causar daños permanentes en el hígado VirusPoliomelitisDolores musculares intensos. Debilidad. Temblores. Parálisis. Puede ser mortal

18 Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de las aguas Tipo de microorganismo EnfermedadSintoma ProtozoosDisentería amebiana Diarrea severa, escalofríos y fiebre. Puede ser grave si no se trata GusanosEsquistosomiasisAnemia y fatiga continuas

19 CARACTERIZACIÓN DE RILES RILES Por definición son aquellas aguas que se descargan desde una fuente emisora, a un cuerpo receptor. Los residuos industriales líquidos (Riles) son aguas de deshecho generadas en establecimientos industriales como resultado de un proceso, actividad o servicio.

20 EFECTOS DE LOS RILES Los residuos industriales líquidos se caracterizan por contener elevadas concentraciones de elementos contaminantes. Por lo cual los efectos que se pueden ocasionar debido a los Riles dependerá de su composición y las características del punto o lugar de descarga

21 Efectos de la descarga en sistema de alcantarillado o medio ambiente. Corrosión, incrustraciones y obstrucción de las redes de alcantarillado Formación o acumulación de gases tóxicos o inflamables en las redes de alcantarillado. Emanaciones o explosiones Graves efectos en el medio ambiente y en la flora y fauna acuática de los ríos, lagos y cauces naturales. Alteración del paisaje. Contaminación de aguas de riego y de consumo. Contaminación de aguas recreativas.

22 CARACTERIZACIÓN DE LOS RILES Conocer las características de la descarga de un establecimiento productivo implica la determinación de caudales, concentraciones y cargas de contaminantes de los Riles, y la periocidad de cada uno de estos parámetros. Estas mediciones se deben realizar en cada una de las operaciones unitarias de un proceso industrial que genere residuos industriales

23 CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACIÓN Disminución de fuentes de reserva útiles para riego y consumo humano Alteración de la vida acuática Contaminación de Alimentos Riesgos de intoxicaciones agudas y crónicas Riesgos potenciales de la salud Alteración del entorno Eutroficación : Nittrógeno, Fósforo, elementos algales y Oxígeno.

24 FUENTES DE CONTAMINACIÓN Industria de celulosa-Forestal Industria Minera Industria pesquera Industria agro-agrícola Industria de alimentos Residuos domiciliarios Industria de celulosa-Forestal Industria Minera Industria pesquera Industria agro-agrícola Industria de alimentos Residuos domiciliarios

25 TIPOS DE INDUSTRIA Y CONTAMINANTES QUE GENERAN Textil: Textil: Alcalinidad-Color-Materia Orgánica-Temperatura- Grasas-Fenoles-Detergentes Alcalinidad-Color-Materia Orgánica-Temperatura- Grasas-Fenoles-Detergentes Curtiembres: Curtiembres: Sulfuros-Cromo-Sólidos suspendidos-Materia Orgánica Sulfuros-Cromo-Sólidos suspendidos-Materia Orgánica Alimentos enlatados: Alimentos enlatados: Color-Olor-Materia orgánica Color-Olor-Materia orgánica Mataderos y Frigoríficos Mataderos y Frigoríficos Materia orgánica-Sangre- Grasas-Proteínas Vinícolas: Vinícolas:DBO Papelera: Sulfuros-Color-Sólidos suspendidos-sustancias inorgánicas-Pentaclorofenol Químicas: Detergentes-Fenoles-Color- Pesticidas-Acidez y/o alcalinidad Lácteas: Materia orgánica-Sólidos suspendidos-color-olor- Proteínas-Grasas-Colorantes Residuos domésticos: Sulfuros-Fósforo-Detergentes- DBO-DQO

26 MONITOREO DE AGUAS DE DIFERENTES ORIGENES Lagos naturales y artificiales Ríos y cursos de aguas Aguas subterráneas Agua potable Aguas residuales Aguas Recreacionales

27 NORMATIVA Normativa de Calidad de agua: establece los límites máximos de determinados parámetros para que un sistema acuático no represente un peligro para el ecosistema y salud humana.

28 NORMATIVA Normas de emisión : establece los límites máximos de parámetros para determinados contaminantes en la fuente de emisión de una corriente acuosa (ej. RIL), de tal forma que no ocasione perturbación al medio al cual está siendo descargado. NCh 2280 y D.S 609 Regulación de la concentración de los contaminantes asociados a las descargas de RILES a sistemas de alcantarillado. Anteproyecto CONAMA (2001) Establece concentraciones máximas de contaminantes permitidos en los RILes que son descargados por la fuente emisora a los acuíferos.

29 NormativaAlcanceTipo de Agua NCh 409/1 Of2005. Parte 1RequisitosPotable NCh 409/1 Of2004. Parte 2MuestreoPotable NCH 411/ Parte 9 Calidad del agua- Muestreo- Guía para el muestreo de aguas marinas Marinas NCH Requisitos de calidad del agua para diferentes usos Agua para consumo humano Agua para la bebida de animales Riego Recreación y estética Estética Recreación en contacto directo Recreación sin contacto directo Vida acuática NCh 777. Of1971Fuentes de abastecimientos y obras de captación. Terminología Agua potable

30 NormativaAlcanceTipo de Agua Decreto Nº 90- Mayo 2000 Establece Norma de Emisión para la regulación de contaminantes asociados a las descargas de residuos Líquidos a aguas marinas y continentales superficiales aguas marinas y continentales superficiales Decreto Nº Reglamento de aguas Mineralesaguas Minerales Decreto 609/ 98 Norma de Emisión para la regulación de contaminantes Asociados a las descargas de residuos industriales líquidos a sistemas de alcantarillado Riles ( CIIU) Norma Nº Establece Normas de calidad primaria para la protección de las aguas marinas y estuarinas aptas para actividades de recreación con contacto directo Aguas marinas y estuarinas

31 PLAN DE MONITOREO 1.- Realizar estudios preliminares del sector - mapas geológicos e hidrológicos - fotos aéreas - planos de los cuerpos de aguas y sistemas de drenaje 2.- Definir los objetivos principales - Tipo de fuente de agua a estudiar - Caracterización - Control de calidad - Identificación de fuentes de contaminación 3.- Equipamiento adecuado, personal entrenado, laboratorio equipado.

32 PLAN DE MONITOREO ¿ Porqué se debe llevar a cabo el monitoreo? ¿Qué información se necesita? ¿De qué recursos se dispone? ¿Quién es responsable del monitoreo? ¿Quiénes usarán los resultados y con qué propósito?

33 TIPOS DE MUESTRAS Muestra simple : muestra individual extraída en un punto y tiempo dado. Proporciona información sobre la posible existencia e intensidad de una contaminación. Muestra compuesta : se obtiene extrayendo varias alícuotas en un mismo punto pero a diferentes tiempos y posteriormente se mezclan en un mismo recipiente. Se aplica, por ej., cuando la calidad del agua en un lugar varía mucho a lo largo del día. Muestras en continuo : se extrae muestra en forma continua. Ej.: determinación de cloro residual libre en el agua potable a la salida de una planta potabilizadora

34 Muestras periódicas dependientes del tiempo: se extrae la muestra a intervalos fijos de tiempo. Muestras periódicas dependientes del volumen: se extraen volúmenes constantes de muestra en intervalos de tiempo variable determinado por el flujo. t V V t

35 Muestras periódicas dependientes del flujo: se extraen diferentes volúmenes a intervalos fijos de tiempo, siendo el volumen de la la muestra proporcional al flujo correspondiente. Este tipo de muestreo se realiza cuando se presentan grandes variaciones en el flujo y nivel de contaminación V t

36 MUESTREO EN SERIE Muestras de perfil de profundidad : serie de muestras de agua extraídas a diferentes profundidades de un cuerpo de agua en un lugar específico. Muestras del perfil del área : serie de muestras de agua extraídas a un profundidad particular de un cuerpo de agua en varios sectores.

37 MEDICIONES DE FLUJO Dirección de flujo : para evaluar las consecuencias de la contaminación del agua subterránea y poder seleccionar los puntos de perforación para el muestreo. Velocidad del flujo : para evaluar el efecto de turbulencia y mezcla producida por la velocidad en un cuerpo de agua. Caudal : volumen de líquido que pasa por una sección transversal dada por unidad de tiempo.

38 LAGOS NATURALES Y ARTIFICIALES Objetivos Evaluar la calidad del agua Determinar si es apropiado como fuente de agua potable, uso en agricultura, para mantención y/o desarrollo de acuicultura o para usos recreativos con contacto directo Estudiar los efectos de las descargas de residuos de los derrames accidentales a los cuerpo de agua receptores

39 LAGOS NATURALES Y ARTIFICIALES Los puntos de muestreo se establecen de acuerdo a : a)Distribución horizontal del lago: muestras de perfiles de áreas. Control de calidad: cerca de la captación para agua de potable (muestras compuestas) Identificación de contaminantes: en los sitios donde se hayan observados fenómenos como mortantad de peces, formación de capas flotantes, etc. (muestras puntuales). b) Distribución vertical del lago: muestras de perfiles de profundidad. Caracterización de la calidad: en diversos lugares.

40 LAGOS NATURALES Y ARTIFICIALES Consideraciones 1)Para definir la disposición exacta de las profundidades de muestreo, realizar mediciones previas de T a, O.D, pH, conductividad, turbidez, fluorescencia clorofílica, altura de nivel de agua. 2)Debe evitarse la mezcla de las diferentes capas de agua, en el momento de tomar la muestra y no producir el levantamiento del sedimento desde el fondo. 3)La composición del agua lacustre cambia con las estaciones y según la hora del día. Se debería tomar las muestras siempre a la misma hora, para minimizar este efecto. 4) La elección del lugar, profundidad y frecuencia de las tomas de muestras se hará dependiendo de las condiciones locales y del objetivo del estudio.

41 Factores que afectan la calidad del agua: caudal, velocidad de flujo, turbulencia, profundidad, distancia de la orilla, separación entre ambas orillas. Puntos de muestreo: Muestra compuesta a diferentes profundidades desde la superficie hasta el fondo, en la zona media de la corriente o de un lado a otro del río a una profundidad media, de modo que la muestra esté integrada en relación con el flujo. Muestra puntual a unos 5 – 15 cm por debajo de la superficie Donde los usos del río sean importantes (confluencias, descargas principales, captaciones). Al estudiar el efecto de una descarga, se debe monitorear en sectores antes y después del lugar de la descarga. Ríos y Cursos de agua


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