calidad de aguas

1. INFORME DE LABORATORIO CALIDAD DE AGUAS
ANÁLISIS DE AGUA SUPERFICIAL “QUEBRADA DE LA UNIVERSIDAD
SURCOLOMBIANA”
DIEGO ALBERTO BERNAL LOZANO
CODIGO: 20152143805
PROFESOR: JAIME ROJAS PUENTES
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ING. AGRICOLA
NEIVA
2017

2. INTRODUCCION
La calidad de cualquier masa de agua, superficial o subterránea depende
tanto de factores naturales como del acción humana.
Sin la acción Humana, la calidad del agua vendría determinada por la
erosión del substrato mineral, los proc esos atmosféricos de
evapotranspiración y sedimentación delodosy sales, la lixiviación natural
de la materia o rgánica y los nutrientes del suelo por los factores
hidrogeológicos, y los p rocesos biológicos en el medio acuático que
pueden alterar la com posición física y química de agua.
Por lo general, la calidad del agua se determina comparando las
características físicas y químicas de una muestra de agua con unas
directrices de calidad del agua o estándares. En el caso del agua potable,
estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua limpia y
saludable para el consumo humano y, de este modo, proteger la salud de
las personas. Estas normas se basan normalmente en unos niveles de
toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para
los organismos acuáticos.

3. BASES TERORICAS
Entendiendo la HIDROLOGIA como la ciencia que estudia las aguas
terrestre, su origen, movimiento y distribución en nuestro planeta,
propiedades físicas y químicas, interacción en el medio ambiente físico y
biológico e influencia en las actividades humanas, la hidrología
SUPERFICIAL es la rama que se encarga de estudiar los fenómenos y
procesos hidrológicos que ocurren en la superficie terrestre, en especial
de los flujos terrestres.
En la superficie terrestre, el agua dulce puede viajar a muy diversas
velocidades, normalmente por caminos ya establecidos (Young y otros,
1994) quepueden cambiar lentamente a través del tiempo. Estos caminos
se combinan para formar redes de arroyos y ríos en las cuencas
hidrológicas, de maneraque el agua fluyepor gravedad desde sus fuentes
hasta el mar, existiendo así desde cuencas diminutas hasta cuencas
gigantescas (tomado del Primer Informe sobre el Desarrollo de los Recursos
Hídricos en el Mundo, 2003). Entonces, los factores de los que depende la
escorrentía superficial son básicamente Clima (precipitaciones,
temperatura, etc.), Relieve, Vegetación y Geología (factor generador a su
vez de los suelos en función también del clima).
Los fenómenos y procesos hidrológicos parten de los análisis sobre las
series de datos de la variación espacio temporal de los flujos terrestres
vistos a través de algunas variables del ciclo hidrológico, como la
precipitación, evaporación, escorrentía, entre otras. Dichas series son
transformadas en información para poder ser utilizada en la toma de
decisiones. Por ejemplo hoy día se destaca la previsión, predicción y
actuación frentea fenómenostales como las inundaciones, la evaporación
en lagos y embalses, las necesidades hídricas de los cultivos y el riego, los
procesos de sequías y desertificación, las reservas hídricas, la erosión
debida a la lluvia o las oscilaciones climáticas y su impacto sobre lluvias
extremas o recursos hídricos.
Generalmente, los componentes del balance hídrico que se interpolan con
mayor frecuencia para el análisis de los recursos hídricos son las

4. características de la precipitación y de la escorrentía, aunque muy a
menudo también se representa la relación entre la evaporación real y
potencial. Básicamente estas variables del ciclo hidrológico son
monitoreadas a través de redes de medición.
El IDEAM de acuerdo con su misión cuenta con una red básica nacional
que monitorea las principales cuencas del país, compuesta por 784
estaciones hidrológicas, cuyo fin esencial es permitir cuantificar el
recurso hídrico a una escala nacional. El diseño y operación de la red
básica nacional sigue los lineamientos dados por la Organización
Meteorológica Mundial (OMM), los cuales se han venido ajustando a las
necesidades del país y se encuentran plasmados en protocolos de
monitoreo, guías y demás herramientas.

5. OBJETIVOS
 Determinar cualitativa y cuantitativamente los análisis físicos y
químicos dela muestra deagua.
 Deducir con los análisis realizados la calidad del agua de la quebrada
según los estandar decalidad.
 Evaluación de características físicas, químicas y microbiológicas del
agua.
 Aplicar los métodosdeaforo volumétrico, flotador y trazador para la
medición de caudal que nos sirve de apoyo y consolidación en los
resultados.

6. SALIDA A CAMPO
DESCRIPCIÓN DE LA PARADA EN LA QUEBRADA EL BOSQUE
Nos internamos en el bosque de la universida donde tomamos los datos
de los parámetrosa evaluar y en donde realizamos la medición del caudal
mediante del método de aforo volumétrico. La descripcion ambiental del
lugar conto con día húmedo con mucha nubosidad, escasez de viento y en
sus alrededores se situaba mucha vejetacion.
La quebrada se puede decir que parte en dos a la universidad
Surcolombiana la cual tiene un recorrido considerable El ancho de la
quebrada es aproximadamente de 1 metro, tiene un compartimiento
hecho por el hombre que cumple como canaleta para evitar que en
temporadas de invierno rebose sus caudal e inunde parte de la planta
fisica de la universidad.
METODOLOGÍA
 En el sitio del muestreo se organizo el lugar Limpiando el lugar
donde se pretendia trabajar
 Como segundameddidapasamosa la medicion de parámetros como
la temperatura ambiente, la temperatura del agua, el pH, la
conductividad, la turbiedad, la alcalinidad, la dureza y el oxígeno
disuelto inicial.
 Como tercera medida se paso medir el caudal mediante el método
de aforo volumétrico y de la forma artesanal con hojas.

7. DATOS REGISTRADOS
- Temperaturaambiente: 25 °C
- Temperaturadelagua: 30 °C
- Potencial de Hidrógeno (pH): 8.4 unidades
- Conductividad: 340 μs/cm
- Turbiedad: 2.7 NTU
- Alcalinidad: 30 mg/l
- Dureza: 137 mg/LCaCO3
- Oxígeno disuelto inicial: 2.5 ml
- Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5): 2.3 mg/l O2
- Coliformes fecales: 200
- Coliformes totales: 800
- Fosfatos (PO4): 0.68
- Nitratos (NO3): 8.0
- Sólidos suspendidos: 4.0
- Sólidos totales: 190
- Fósforo total (PT): 0.1
- Sulfatos: 15
RECOLECCION DE MUESTAS
ALCALINIDAD:
Cálculos: alcalinidad (
𝑚𝑔
𝐿 𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ ) =
(𝐴 ∗ 𝑁 ∗ 50000)
𝑚𝑙 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎⁄
Dónde: A= ml de HCL 0.02N o sea p o t
N= normalidad del ácido= 0.02N
- Unidades:
𝑚𝑔
𝐿𝐶𝑎𝐶𝑂3

8. DUREZA:
Cálculos: dureza (
𝑚𝑔
𝐿 𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ ) =
(𝐴 ∗ 𝐵 ∗ 1000)
𝑚𝑙 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎⁄
Dónde: A= ml de titulante EDTA
B= mg de CaCO3 equivalente a 1.0 ml EDTA
- Unidades:
𝑚𝑔
𝐿𝐶𝑎𝐶𝑂3
CLORO RESIDUAL:
Cálculos: : cloruros (
𝑚𝑔
𝐿 𝐶𝑙⁄ ) =
((𝐴 − 𝐵) ∗ 𝑁 ∗ 35450)
𝑚𝑙 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎⁄
Dónde: A= ml valoración para la muestra
B= mg valoración para el blanco
N= normalidad del AgNO3
- Unidades: mg/L de Cl.

9. MATERIALES
 termómetro de mercurio
 vasos de precipitado, filtros, tubos transparentes, frasco lavador y
carta de color
 turbidímetro y celdas fotométricas de cristal incoloro o
transparente.
 conductímetro manual o automático, celdas del tipo de inmersión,
termómetro y vaso de precipitado.
 pH-metro, electrodo, beakers y agua destilada.
 matraces volumétricos, soporte con pinzas para bureta, bureta de
25ml, pipeta de 5ml, gotero y matraces Erlenmeyer de 125ml.
 buretas, pipetas, matraces volumétricos y matraces Erlenmeyer.
ANALISIS DE RESULTADOS
PORCENTAJE DE SATURACIÓN DE OXÍGENO(Ps)
cantidad de oxígeno disuelto fue: 2.3
𝑚𝑔
𝐿
𝑂2 . según las tablas el oxigeno
posa de 7.15
𝑚𝑔
𝐿
𝑂2. lo que nos indica que :
𝑃𝑠 =
𝑂𝑥
𝑂𝑝
× 100% =
2.5
𝑚𝑔
𝐿
𝑂2
7.15
𝑚𝑔
𝐿
𝑂2
× 100% = 34.96%
nos arroja que el oxigeno de 2.3
𝑚𝑔
𝐿
; corresponde al 34.96% de
saturación para un nivel de solubilidad de 7.15
𝑚𝑔
𝐿
según sus condiciones
de altitud y tempreatura.

10. CÁLCULO DE ÍNDICE DE CALIDAD CON EL MÉTODO DE NSF-WQI.
𝑵𝑺𝑭 − 𝑾𝑸𝑰 = ∑ 𝒘𝒊 𝑰𝒊
𝟗
𝒊=𝟏
Wi de Parametros del método NSF-WQI
PARÁMETRO Wi
Oxígeno de Saturación 0.17
Coliformes Fecales 0.15
pH 0.12
DBO5 0.10
Nitratos 0.10
Fosfatos 0.10
Temperatura 0.10
Turbidez 0.08
Sólidos disueltos Totales 0.08
Concentración obtenida experimentalmente:34.96%; Wi= 0.17
Muestra de determinación de subíndice Ii
𝑵𝑺𝑭 − 𝑾𝑸𝑰 = ∑ 𝒘𝒊 𝑰𝒊
𝟗
𝒊=𝟏
= 𝟎. 𝟏𝟕 ∗ 𝟐𝟑. 𝟒𝟓 = 𝟑. 𝟗𝟖

11. Cálculos del método NSF-WQI
PARÁMETRO CONCENTRACIÓN 𝒘𝒊
𝑰𝒊 𝑵𝑺𝑭
− 𝑾𝑸𝑰
% SATURACION
DE O2
32.176% 0.17
23.45 3.98
COLIFORMES
FECALES
200
𝑁𝑀𝑃
100𝑚𝑙
0.15
36.682 5.50
Ph 8.4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 0.12 72.32 8.67
DBO5 2.3
𝑚𝑔
𝐿
02 0.10 77.498 7.74
NITRATOS (NO3
-) 8.0
𝑚𝑔
𝐿
𝑁𝑂3
−
0.10 89.807 8.98
FOSFATOS (PO4
-
2)
0.68
𝑚𝑔
𝐿
𝑃𝑂4
2−
0.10
52.538 5.25
DTEMPERATURA 5°𝐶 0.10 73.182 7.31
TURBIEDAD 2.7 𝑁𝑇𝑈 0.08 91.350 7.30
SÓLIDOS
TOTALES
190
𝑚𝑔
𝐿
0.08
72.055 5.76
∑60.49

12. CONDICIÓN RANGO COLOR
EXCELENTE 91-100 AZUL
BUENA 71-90 VERDE
REGULAR 51-70 AMARILLO
MALA 26-50 NARANJA
MUY MALA 0-25 ROJO
En los calculos del NSF-WQI dio un valor de 60.49 lo que nos indica que
esta en teminos regulares.
CÁLCULOS DE ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN (ICO)Categorización de
agua por ICO
RANGO CLASIFICACIÓN COLOR
0.0 – 0.2 Muy baja Azul
0.21 – 0.4 Baja Verde
0.41 – 0.6 Media Amarillo
0.61 – 0.8 Alta Naranja
0.81 – 1 Muy alta Rojo

13. ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR MINERALIZACIÓN (ICOMI)
𝐼𝐶𝑂𝑀𝐼 =
1
3
( 𝐼𝐶𝑂𝑁𝐷 + 𝐼 𝐷𝑈𝑅𝐸 + 𝐼𝐴𝐿𝐶𝐴𝐿)
*Conductividad=340μsiem/cm *Dureza=137mg/L
*Alcalinidad=30mg/L
𝐼𝐶𝑂𝑁𝐷 = 10(−3.26+1.34𝐿𝑜𝑔10340)
= 1.35
𝐼 𝐷𝑈𝑅𝐸 = 10(−9.09+4.40𝐿𝑜𝑔10137)
= 2.04
𝐼𝐴𝐿𝐶𝐴𝐿 = 10(−0.25+0.005𝐿𝑜𝑔1030)
= 0.57
𝐼𝐶𝑂𝑀𝐼 =
1
3
(1 + 1 + 0. ) = 0.6
INDICE DE CONTAMINACIÓN POR MATERIAORGÁNICA(ICOMO)
𝐼𝐶𝑂𝑀𝑂 =
1
3
( 𝐼 𝐷𝐵𝑂5 + 𝐼𝐶𝑂𝐿𝐼𝐹 𝑇 + 𝐼%𝑂𝑋𝐼𝐺 )
*DBO5= 2.3 mg/L *Colif Total= 800 NMP/100mL *%O2=
32.176%
𝐼 𝐷𝐵𝑂5 = −0.05 + 0.70𝐿𝑜𝑔102.3 <=0.20
𝐼𝐶𝑂𝐿𝐼𝐹 𝑇 = −1.44 + 0.56𝐿𝑜𝑔10800 = 0.185
𝐼%𝑂𝑋𝐼𝐺 = 1 − 0.01∗ 32.176 = 0.678
𝐼𝐶𝑂𝑀𝑂 =
1
3
(0.20 + 0.185+ 0.678) = 0.354
ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR SÓLIDOS SUSPENDIDOS (ICOSUS)
𝐼𝐶𝑂𝑆𝑈𝑆 = −0.02 + 0.003∗ 𝑆𝑆
𝐼𝐶𝑂𝑆𝑈𝑆 = −0.02+ 0.003∗ 4.0
𝑚𝑔
𝐿
= 0

14. ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN TRÓFICO(ICOTRO)
Fosforo total= fosfatos *
31
95
Fosforo total= 0.68 *
31
95
= 0.22
DETERMINACIÓN DEL CAUDAL POR EL MÉTODO VOLUMETRICO:
Para calcular el caudalutilizamos la siguiente formula:
𝐶𝐴𝑈𝐷𝐴𝐿 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝐿)
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑠)
medición de caudal
MEDICION TIEMPO (s)
VOLUMEN
(L)
CAUDAL
(L/s)
1 10 11 1.1
2 9.95 12.5 1.25
3 9.90 11 1.11
4 10.10 8 0.79
5 10.15 13 1.28
6 9.90 12.8 1.29
7 10.04 12.3 1.22
𝐂𝐀𝐔𝐃𝐀𝐋 =
(1.1+ 1.25 + 1.11 + 1.28 + 1.29 + 1.22)L/s
6
𝐂𝐀𝐔𝐃𝐀𝐋 = 1.208 L/s

15. DETERMINACION DEL CAUDAL METODO TRAZADOR
Para calcular el caudalserá de siguiente manera:
Q = V * A
A es el área de la sección transversaldel canal
Tiempo
9.35
9.83
10.02
9.69
9.95
V =
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
=
3𝑚
9.798
= 0.306 m/s
A = a1+a2+a3+a4= 92.65𝑐𝑚2
A1=(8.5*9.2)/2 =17.85𝑐𝑚2
A2=((3.3+4.2)/2)*8.5=31.87𝑐𝑚2
A3=((3.4+3.5)/2)*8.5= 28.17𝑐𝑚2
A4=(8.5*3.4)/2 =19.45𝑐𝑚2
Q = V * A =0.306*0.009265 = 2.835 *10−3
𝑚3
/𝑠

16. CÁLCULOS DE CARGA CONTAMINANTE (Cc)
𝐶𝑐 = 𝑄 ∗ 𝐶𝑖 ∗ 0.0036𝑡
Dónde:
Q= Caudalen L/s
C= Concentración dela sustancia contaminante en mg/L
t= Tiempo de vertimiento en horas
0.0036=Factor deconversión deunidades
 CargaContaminante En Función Del DBO5
𝐶𝑐 = 1.208∗ 2.3∗ 0.0036(24) = 0.24Kg/día
 CargaContaminante En Función De Sólidos Suspendidos
𝐶𝑐 = 1.208∗ 4.0∗ 0.0036(24) = 0.417Kg/día

17. CONCLUSIONES
 La contaminación por solidossuspendidos fuemuy bajasegún los
calculos.
 El potencial contaminante es apta para ciertas actividades como las
agropecuarias pero no para el consumo humano.
 El valor obtenido parael ICOMO clasifica a la muestra entreel rango
de contaminación por materia orgánica baja.
 Los resultados obtenidos del ICOMO indican que el agua encaja en
la categoría de agua de recreo y pesca según las tablas ofrecidas por
la Tennessee Valley Authority, aunque Nisbet y Verneaux la
catalogan como agua de calidad dudosa.
 Según el valor obtenido del ICOMI se puede concluir que se
encuentra dentro del rango de contaminación mineral alta.
 El valor obtenido en los cálculos del ICOTRO es de baja saturación
de los niveles de oxígeno puede deberse a la relativamente alta
concentración de fósforo.

18. BIBLIO(LINK)GRAFÍA
 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO
TERRITORIALDE COLOMBIA. PROYECTODE LEY DEL AGUA. 2006.
Consultado el 03 de junio de 2017.
http://www.miniambiente.gov.co
 RAMÍREZGONZÁLEZ, Alberto y VIÑA VIZCAÍNO, Gerardo.
Limnología Colombiana. Colombia: Panamericana, 1998
 SERVICIO NACIONAL DE ESTUDIOS TERRITOIRALES, Índices de
calidad del agua. Consultado el 03 de junio de 2017.
 http://www.snet.gob.sv/Hidrologia/Documentos/calculoICA.pdf
 http://www.ideam.gov.co/web/agua/aguas-superficiales

19. ANEXOS