Presentación de la segunda sesión del Seminario Calidad de Agua en Rios, dictado por PhD Timothy D. Steel.

1. Calidad del Agua
Perspectiva Global
Session 2-1 – Otros constituyentes de la Calidad del Agua.
Ejemplos
Gidahatari – gestión sostenible del agua
Fiesta Hotel and Casino, Lima, Peru
Domingo, 4 Noviembre 2012 (0900-1030 hours)

2. Resumen de las lecturas Previas
• Desarrollo y evaluación de los objetivos del
monitoreo
• Demostración de los Principios de Diseño de Red:
- Selección del sitio
- Programación / frecuencia
- Hidrología / calidad del agua las variables
- Indicadores; QA / QC; programas de ajuste estructural,
base de datos mgmt.
• Últimas necesidades - convertir los datos en
información
• En esta sesión – se discutirá algunos aspectos
relevantes de lo anterior y luego otras categorías
de calidad de agua.

3. Informes:
El
importante
producto
final de
cualquier
programa
de control!

4. Muestreo de campo - Protocolos de muestreo y
análisis del Programa

5. Muestreo y Consideraciones de Análisis
• Procedimientos de muestreo en campo
• Ejemplo de Manejo y Envío
• Tipos de botellas de muestreo, preservación y
Temperatura
• Precisión / Detección de Límites de Análisis
• Cadena de Custodia y QA / QC Procedimientos

6. Muestreadores automáticos

7. Muestreo de Evento de tormenta
- Rocky Flats, Colorado:

8. Muestreador Móvil
integrado de
sedimentos que
incluye puertos de
admisión
escalonados para
Investigaciones de
precisión
(MISSISSIPPI)

9. Especificaciones Técnicas de
Supervisión y Construcción de pozos

10. Muestran los datos gráficos
• Interrelaciones de Variables .
• Detección de los valores extremos y
tendencias temporales.
• Correlación y análisis de regresión.
• Linealidades, componentes de flujo.
• Transformación de datos.

11. Ejemplos de Datos mostrados
• X, Y análisis de regresión lineal
• Diagramas de Stiff y Piper
• Metales traza - especiación
• Orgánicos - tabular sólo concentraciones
detectables
• Curvas de Control - Standley Lake

12. Sedimentos
emparejados de
datos
relacionados (X,
Y o aritmética)
Correlaciones y
regresiones
lineales - región
de Eifel,
Alemania

13. Series
cronológicas de
Cambios en el
pH, SC, y
Datos de
Metales Traza
Región Eifel,
Alemania

14. Alemania
[Muestra el
beneficio de forma
gráfica
visualizando
series de tiempo]
Regresiones
lineales de valores
extremos

15. Preguntas:
¿Cuántos valores
de datos son
necesarios para
definir una
regresión?
¿Cuánto tiempo se
necesita uno para
recoger datos?

16. No todos los
pares X, Y-
tienen
relaciones
lineales!
[Ejemplo Eifel]
¿Hay una
manera de
"arreglar" eso?

17. La transformación
logarítmica trabaja
a menudo para
concentraciones
frente a las
corriente de flujos-
Ejemplo de la Región
Eifel

18. Metales trazas Disuelto vs. totales –
un ejemplo:

19. Temperatura del Agua
• Importancia
– Indicador de los impactos antropogénicos
– Preservar la vida acuática y el hábitat
• Configuración física
– Arroyos (recordar ejemplo anterior, la cuenca del río Yampa,
Sesión 1-3b)
– Los manantiales y acuíferos
– Embalses (lagos y embalses)
• Impactos e información necesaria
– Vida acuática
– Vertidos de las centrales eléctricas, industrias y EDAR,

20. Estacionalidad en los datos - Temperatura del agua -
West Fork Clear Creek, Colorado

21. Ploteo Linear vs. Cuadro de Barras, West Fork
Clear Creek, Colorado
West Fork Clear Creek below Berthoud (CC-15) Water Temperature (deg C), 1994-2010
16
14
y = -0.0052x + 4.6882
R2 = 0.002
12
10
Temperature, degrees C
8
6
4
2
0
2/7/1994 2/6/1995 2/5/1996 2/24/1997 2/9/1998 2/8/1999 2/7/2000 2/5/2001 2/4/2002 2/3/2003 2/2/2004 5/26/2005 5/28/2009
-2
Survey Date

22. Temperature, degrees C
2/
7/
1
-1
3
7
11
15
19
99
4
2/
6/
1
99
5
2/
5/
1
99
6
2/
24
/ 19
97
2/
9/
1
99
8
2/
8/
1
99
9
2/
7/
2
00
0
2/
5/
2
00
1
2/
4/
2
00
2
2/
3/
2
00
Surve y Date
3
2/
2/
2
00
4
2/
7/
2
00
5
2/
6/
2
00
6
2/
Clear Creek near Golden (CC-60), Water Temperature, 1994-2010
5/
2
00
7
2/
11
/ 20
08
2/
2/
2
00
9
5/
27
/ 20
10
de Golden. Temperatura del agua
Cauce principal Clear Creek cerca

23. Temp, o C
1/
4/
19
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
27.0
0.0
3.0
6.0
9.0
79
DO, mg/L 11
/2
4/
1/ 19
4/ 80
19
10.0
12.0
14.0
4.0
6.0
8.0
79
9/
11 27
/2 /1
4/ 98
19 2
80
7/
27
9/ /1
27 98
/1
98 4
2 5/
30
7/ /1
27 98
/1 6
98
4 4/
7/
5/ 19
30 88
/1
98
6 2/
1/
4/ 19
7/ 90
19
88 12
/1
9/
2/ 19
1/ 91
R2 = 0.0053
19
90 10
/1
y = 0.0019x + 11.364
12 8/
19
/1 93
9/
19
91 8/
21
Date
10 /1
/1 99
8/ 5
19
93 6/
30
/1
8/ 99
21 7
Date
/1
99
5 5/
4/
6/ 19
30 99
/1
99
7 3/
6/
20
5/ 01
4/
19
99 1/
7/
20
3/ 03
6/
20 11
01 /2
3/
20
1/ 04
7/
20
Figure D-9a -- Weser-Hemelingen, Temperature Time Series, 1979-2008
03 9/
26
R2 = 0.0212
/2
11 00
/2 6
y = 0.0012x + 8.8205
3/ 21
20
04 .0
7.
20
9/ 08
26
/2
00
Figure D-10a -- Weser-Hemelingen, Dissolved-Oxygen Time Series, 1979-2008
6
21
.0
7.
20
08
Cuenca del río Weser, Alemania

24. Temp, o C
1/
10
/2
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
27.0
0.0
3.0
6.0
9.0
00
5/ 1
29
DO, mg/L /2
00
10 1
1/ /1
10 6/
/2 20
10.0
12.0
14.0
4.0
6.0
8.0
00 01
5/ 1 2/
29 19
/2 /2
00 00
10 1 2
/1 7/
6/ 9/
20 20
01 02
2/ 11
19 /2
/2 6/
20
00
2 02
7/ 4/
9/ 1/
20 20
11 02 03
/2 8/
R2 = 0.0035
6/ 19
20 /2
02 00
y = 0.0059x + 11.846
4/ 3
1/
20
03
8/
19 5/
/2 11
00 /2
3 00
9/ 4
28
/2
00
5/
11 4
/2 2/
00 1/
4 20
9/ 05
28 6/
/2
Period)
Date
21
00 /2
4 00
2/
1/ 11 5
20 /8
05 /2
6/ 00
5
Date
21 3/
/2 14
00 /2
11 5 00
/8 6
/2 8/
00 1/
3/ 5 20
14 12 06
/2 /1
00 9/
6 20
8/ 06
1/ 4/
20 24
12 06 /2
/1 00
9/ 7
20 9/
06 5/
4/ 20
24 07
/2 07
00 .0
7 1.
20
9/ 08
5/ 26
20 .0
Figure D-9b -- Weser-Hemelingen, Temperature Time Series, 2001-2008 (Recent
07 07 5.
.0 20
1. 13 08
20
08 .1
26 0.
.0 20
Figure D-10b -- Weser-Hemelingen, Dissolved-Oxygen Time Series, 2001-2008 (Recent Period)
5. 08
20
13 08
.1
0.
20
oxígeno disuelto, los últimos años
08
Río Weser temperaturas y concentraciones de

25. Efectos de los embalses
en la temperatura del
agua, cuenca del río
Colorado. Notar los
cambios en la amplitud,
la media (promedio) de
temperatura, y tal vez
coeficiente de fase.
La estacionalidad a
menudo puede ser
caracterizada por el
análisis armónico de las
temperaturas del agua.

26. Concentraciones de oxígeno disuelto,
estacionalidad y Tiempo de tendencia, Cuenca
del río Weser, Alemania

27. pH, un indicador de los impactos Minerales
• Corrientes estándares
– Vida acuática
– Uso industrial y
– Agua potable
• Preocupaciones del drenaje de Mina
• Acciones de remediación de minas

28. pH, Std. Units
6.9
7.1
7.3
7.5
7.7
7.9
8.1
8.3
8.5
8.7
8.9
2/7/1994
2/7/1995
2/7/1996
2/7/1997
2/7/1998
2/7/1999
2/7/2000
2/7/2001
2/7/2002 6.92
2/7/2003
Sampling-Survey Date
2/7/2004
2/7/2005
Clear Creek near Golden (CC-60), pHs (1994-2009)
2/7/2006
Creek, Colorado
2/7/2007
2/7/2008
2/7/2009
2/7/2010
pH en Series de tiempo, Clear

29. pH al Norte Fork Clear Creek
North Fork Clear Creek above Black Hawk (CC-45), pHs (1994-2010)
8.0
7.5
7.0
pHs, Std. Units
6.5
y = 0.0001x + 2.5342
R2 = 0.094
6.0
5.5
94
95
96
97
98
99
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
19
19
19
19
19
19
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
7/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
2/
Sam pling Survey Date

30. pH, S.U.
1/
4/
19
7.2
7.6
8.0
8.4
8.8
9.2
79
11
/24
/1
98
0
9/
27
/1
98
2
7/
27
/1
98
4
5/
30
/1
98
6
2
4/
7/
19
88
R = 0.11
2/
1/
19
90
y = 0.0004x + 7.5943
12
/19
/1
99
1
10
/18
/1
99
3
8/
Date
21
/1
99
5
6/
30
/1
99
7
5/
4/
19
99
3/
6/
20
01
1/
7/
20
03
11
Figure D-11a -- Weser-Hemelingen, pH Time Series, 1979-2008
/23
/2
00
4
9/
26
/2
pH – Rio Weser, Alemania
00
6
21
.07
.2
00
8

31. pH, S.U.
1/
1/
19
7
6.4
6.8
7.2
7.6
8.0
8.4
8.8
9.2
1/
1/ 9
19
1/ 80
1/
1
1/ 981
1/
1
1/ 982
1/
1
1/ 983
1/
1
1/ 984
1/
1
1/ 985
1/
1
1/ 986
1/
1
1/ 987
1/
1
1/ 988
1/
1
1/ 989
1/
1
1/ 990
1/
1
1/ 991
1/
1
1/ 992
1/
1
1/ 993
1/
1
1/ 994
1/
1
Date
1/ 995
1/
1
1/ 996
1/
1
1/ 997
6.4
1/
1
1/ 998
1/
1
1/ 999
1/
2
1/ 000
1/
2
1/ 001
1/
2
1/ 002
1/
2
(1 valor anómalo)
pH - Río Weser
1/ 003
Figure B-11a -- Weser-Hemeln, pH Time Series, 1979-2004
1/
2
R² = 0,17
1/ 004
1/
2
1/ 005
y = 0,0008x + 7,6343
1/
2
1/ 006
1/
2
1/ 007
1/
20
08

32. Gestión de Residuos y
eliminación de Residuos
tecnológicos

33. Cuenca alta del Mississippi,
Minnesota (EE.UU.)
Evaluación de la Calidad del agua

34. Coliformes (1927-1972), Río Mississippí aguas
arriba/aguas abajo de una EDAR principal

35. Química de los sedimentos
• Revisión de la justificación
• Columna de agua TMs vs.
Sedimentos
• Casos de Estudio:
o Rio Rhine, Alemania
o Mina propuesta en el Monte Emmons, Colorado
o Proyecto Parachute Creek Oil-Shale, Colorado
o Área Metropolitana de Denver, South Platte
River
o Río Weser, Alemania

36. Tendencias a largo plazo a plazo - TMS
en los sedimentos, Río Rin (1900-1980)
Fuente: The World Resources Institute (1990, p. 163)

37. Química en
sedimentos
y Sitios de
Estudio

38. Componentes
de metales
Traza por Área
de Estudio

39. Monte Emmons (Cuerpo de
molibdeno de mineral), Colorado

40. Arsénico en los sedimentos –
Proyecto Mt. Emmons

41. Zinc en Sedimentos – Proyecto Monte
Emmons, Colorado

42. Cobre en Sedimentos – Proyecto Monte
Emmons, Colorado

43. South Platte River - Denver Metro Area,
Perfiles de sedimento del fondo –
Sitios de Muestreo

44. Plomo en los sedimentos -
South Platte River

45. Cadmio en Sedimentos – South Platte
River

46. Proyecto
Parachute Creek
Oil-Shale,
Western Colorado

47. Arsénico en los
sedimentos – East
Fork/Mainstem
Parachute Creek

48. Cr, mg/kg
1/
10
/2
15
30
45
60
75
0
00
5/ 1
29
/2
00
10
/16 1
/2
00
2/ 1
19
/2
00
7/ 2
9/2
00
11
/26 2
/2
00
2
4/
1/2
00
8/ 3
19
/2
00
3
5/
11
/2
00
9/ 4
28
/2
00
4
2/
1/2
00
6/ 5
21
Date
/2
00
11 5
/8/
20
3/ 05
R² = 0,02
14
/2
00
6
y = -0,03x + 57,139
8/
1/2
00
12
/19 6
/2
00
4/ 6
24
/2
00
9/ 7
5/2
00
de Sedimento de fondo (Cr)
07
.01 7
.2
00
8
Figure D-12b -- Weser-Hemelingen, Chromium in Sediments, Time Series, 2001-2008
26
.05
.2
00
13 8
.10
.2
00
8
Cuenca del Weser, Alemania Metales traza

49. Zn,mug/kg
1/
10
/2
0
200
400
600
800
1000
1200
00
5/ 1
29
/2
00
10
/16 1
/2
00
2/ 1
19
/2
00
7/ 2
9/2
00
11
/26 2
/2
00
2
4/
1/2
00
8/ 3
19
/2
00
3
5/
11
/2
00
9/ 4
28
/2
00
2/ 4
1/2
00
6/ 5
21
Date
/2
00
11 5
/8/
20
3/ 05
14
/2
00
8/ 6
1/2
00
12
/19 6
/2
Sedimento de fondo (Zn)
00
4/ 6
24
R² = 0,003
/2
00
7
9/
y = -0,1523x + 766,36
5/2
00
07
.01 7
.2
00
26
.05 8
.2
00
13 8
Figure D-13b -- Weser-Hemelingen, Zinc in Sediments, Time Series, 2001-2008
Cuenca del Weser, Alemania Metales traza de
.10
.2
00
8

50. Farmacéuticos / Productos de cuidado personal
(FPCP) - Preocupación Emergente
• Productos químicos persistentes en el
ambiente de principios activos en fármacos
terapéuticos
• Las categorías incluyen analgésicos,
antibióticos, antidepresivos y agentes
quimioterapéuticos, además de humanos
hormonas reproductivas

51. FPCPs -- continuación
• La evidencia reciente de potencial efecto
sobre los receptores ecológicos
– Interfiere en los procesos endocrinos
– Retraso en el desarrollo de los peces
– Retraso en la metamorfosis de las ranas
• En 1999, la USEPA encargó estudios

52. FPCPs -- Conclución
• Se ha demostrado que el estrógeno interfiere
con la reproducción y el desarrollo en los
reptiles.
• Compuestos similares a las hormonas
(jabones y plásticos) se traducen en impactos
similares.
• Creación de bacterias resistentes a
antibióticos

53. Tratamiento de FPCP –
2 enfoques
• Para la fase acuosa, la oxidación química
avanzada y la adsorción de carbono son más
prometedoras.
• Procesos físico-químicos convencionales
(coagulación-floculación y flotación por aire
disuelto (DAF)) son utilizados para la eliminación
de FPCP contaminados con sólidos suspendidos

54. FPCPs –(Conclusiones)
Fuente: Government Engineering (March-April 2005,
pp. 29-31)
• FPCP no están actualmente regulados
• Sin embargo, la necesidad de desarrollo de la
ciencia con respecto a los orígenes del medio
ambiente, persistencia y efectos – es similar
a otros recientes problemas de control de la
contaminación del agua.
• Reunir hechos concretos para el desarrollo de
respuestas al tratamiento
• Muchas investigaciones se ha hecho en
Europa (Países Bajos)