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TRATAMIENTO Y CONTROL
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GENERALIDAD DEL AGUA, ECOSISTEMAS
ACUÁTICOS, CARACTERIZACIÓN Y
CALIDAD DE AGUAS.
SEMANA 2: Caracterización de aguas:
✓ Parámetros físicos, químicos y biológicos.
✓ Análisis de aseguramiento y calidad (QA/QC) de
resultados de laboratorio.
Logro de la Sesión
Al término de la sesión de aprendizaje, el
estudiante conocerá las caracterización del agua
(parámetros físicos, químicos y biológicos) y
control de calidad.
INTRODUCCIÓN
Un importante efecto de la
contaminación inorgánica, orgánica
o biológica es el peligro para la salud
Para ello se utiliza los parámetros
físico químicos y biológicos para
determinar los niveles de
contaminación presentes
https://youtu.be/udBBdt7UmhI
La importancia y problemática del agua en el Perú y el Mundo
El examen de estos parámetros da a conocer el olor, el sabor, la apariencia y aceptabilidad del agua de una
manera general.
Los parámetros físicos más importantes son:
✓ Transparencia
✓ Temperatura
✓ Turbidez
✓ Color
✓ Olor
✓ Sabor
✓ Temperatura
✓ Conductividad eléctrica
✓ pH
Parámetro físicos
PARÁMETROS QUÍMICOS
Los análisis químicos constituyen uno de los principales requisitos para caracterizar el agua. Entre los contaminantes
químicos, los que generan especial inquietud son los que tienen propiedades tóxicas acumulativas, como los metales pesados
y las sustancias carcinógenas.
Los parámetros físicos más importantes son:
✓ pH,
✓ Oxígeno
✓ sólidos en suspensión
✓ Cloruros
✓ Sulfatos
✓ Nitratos
✓ fosfatos,
✓ Amoniaco
✓ Sulfuros
✓ Hierro
✓ Manganeso
✓ metales pesados
✓ Gases disueltos como dióxido de carbono, etc, DBO5, DQO
Los parámetros biológicos se usan como índices de calidad de aguas. Hay muchos seres vivos que se
emplean como indicadores de la calidad de un agua.
Los parámetros microbiológicos más comunes son:
✓ Coliformes termotolerantes
✓ Escherichia coli
✓ Huevos y larvas de helmintos
✓ presencia de salmonellas
✓ estafilococos patógenos
PARÁMETROS BIOLÓGICOS
SÓLIDOS
Es una medida de las propiedades de dispersión de la luz de las aguas. Sirve principalmente
para conocer la cantidad de luz que es absorbida por el material suspendido en el agua.
La medición de turbidez se realiza por
comparación entre la intensidad de luz
dispersa en una muestra y la luz
dispersa por una suspensión de
referencia bajo las mismas
condiciones. Los resultados de las
mediciones de turbidez se dan en
unidades nefelométricas de turbidez
(NTU o UNT)
TURBIEDAD
La temperatura afecta directamente a las
reacciones químicas y las velocidades de
reacción, la vida acuática y la adecuación
del agua para otros fines. Por ejemplo, el
oxígeno es menos soluble en el agua
caliente que en la fría. Finalmente, las
temperaturas anormalmente elevadas
pueden dar lugar a un crecimiento
indeseable de plantas acuáticas y hongos.
TEMPERATURA - pH
• El pH es un importante
parámetro de calidad tanto de
las aguas naturales como de las
residuales
• El intervalo de concentración
ideal para la existencia de la
mayoría de vida biológica es muy
estrecho y crítico.
MATERIA ORGÁNICA
PROTEÍNAS - CARBOHIDRATOS
✓ Las proteínas son los
principales componentes del
organismo animal. Todas las
proteínas contienen carbono,
oxígeno e hidrógeno, además
de una proporción bastante
elevada y constante de
nitrógeno (alrededor del 16%)
✓ Los carbohidratos incluyen
azúcares, almidones, celulosa y
fibra de madera. Existen solubles
(azúcares) e insolubles (almidón).
Contienen carbono (6 o un
múltiplo de 6), hidrógeno y
oxígeno (proporción variable en
función del agua disponible)
✓ Las grasas animales y los aceites son cuantitativamente el tercer componente
de los alimentos.
✓ El término “grasa” utilizado normalmente incluye las grasas animales, aceites,
ceras y otros constituyentes que se hallan en las aguas naturales y en mayor
cantidad en las residuales.
ACEITES Y GRASAS
✓ Los compuestos orgánicos que se
encuentran a nivel de trazas tales
como pesticidas, herbicidas y otros
productos químicos usados en la
agricultura, son tóxicos para gran
número de formas de vida y por ello
pueden llegar a ser peligrosos
contaminantes de las aguas
superficiales.
PESTICIDAS Y QUÍMICOS AGRÌCOLAS
✓ DBO: Es la cantidad de oxígeno que utiliza los microorganismos para llevar a cabo la
reducción de la materia orgánica. La oxidación bioquímica es un proceso lento y,
teóricamente, tarda un tiempo infinito en completarse. Al cabo de un periodo de 20
días, la oxidación se ha completado en un 95 a un 99% y en el plazo de 5 días utilizando
en el ensayo de la DBO, la oxidación se ha efectuado en un 60-70%.
✓ DQO:Parte de los materiales orgánicos no pueden ser degradados biológicamente por
que resultan ser tóxicos para los microorganismos o porque su reducción llega a ser tan
lenta que son considerados como no biodegradables. Estos materiales son los
pesticidas, insecticidas y herbicidas. Para conocer la cantidad de este tipo de
materiales orgánicos no biodegradables se hace la prueba de la demanda de oxígeno
(DQO). Junto con la DBO se puede calcular la cantidad de orgánicos biodegradables
presentes en el agua. Esto se puede lograr restando el valor de la DBO al valor de la
DQO.
MEDIDA DEL CONTENIDO ORGÁNICO
COT: El Carbón Orgánico Total, es
usado para la medición de carbono orgánico
total presente en la muestra acuosa. Los
métodos para la prueba del COT es utilizar
el oxígeno y el calor. Dicho calor puede ser
procedente de una radiación ultravioleta o
utilizar también oxidantes químicos o alguna
combinación de estos para convertir el
carbono orgánico en dióxido de carbono, el
cual es medido por un analizador de
infrarrojos o por otros medios. El COT del
agua residual puede ser utilizado para medir
el nivel de polución en el agua, y además,
ha sido posible relacionar este parámetro
con la DBO y con la DQO.
MEDIDA DEL CONTENIDO ORGÁNICO
MATERIA INORGÁNICA
Cloruros: Los cloruros que se
encuentran en el agua natural proceden
de la disolución de suelos y rocas que los
contienen y están en contacto con el agua
y, en las regiones costeras, por la
intrusión del agua salada.
Otra fuente de cloruros es la descarga de
aguas residuales domésticas, agrícolas e
industriales en las aguas superficiales.
Azufre: Se presenta como ión sulfato
en la mayoría de los suministros de
agua y en el agua residual El azufre
se requiere en la síntesis de las
proteínas y se libera en su
degradación.
Nitrógeno: Los elementos de
nitrógeno y fósforo son esenciales para el
crecimiento de protistas y plantas por lo que
se conocen como nutrientes o
bioestimulantes. El exceso es transformada
por las bacterias en Amoniaco.
Alcalinidad: Su presencia en el
agua residual se debe a la presencia
de hidróxidos, carbonatos y
bicarbonatos de elementos tales
como calcio*, magnesio*, sodio,
potasio o amoniaco.
Agua, población y desarrollo
Metales pesados: Trazas de metales como
níquel, manganeso, cromo, cadmio, cinc, cobre,
hierro y mercurio son importantes constituyentes
en muchas aguas. Algunos de ellos, son necesarios
para el desarrollo de la vida biológica. La presencia
de cualquiera de estos metales en cantidades
excesivas interferirá en muchos usos provechosos
del agua debido a su toxicidad.
GASES: Los gases más frecuentes
encontrados en el agua residual sin
tratar son el nitrógeno (N2), oxígeno
(O2), anhídrido carbónico (CO2),
sulfuro de hidrógeno (H2S),
amoniaco
Oxígeno disuelto: Es necesario para la (NH3) y
metano (CH4). respiración de los microorganismos
aerobios, así como para otras formas de vida.
Finalmente, la presencia de oxígeno disuelto en el
agua residual es deseable porque evita la formación
de olores desagradables.
ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD
(QA/QC)
El aseguramiento de la calidad incluye un plan escrito, autorizado y definido que
garantiza que las responsabilidades y frecuencia de auditorías, reportes, corrección
y aseguramiento estén precisadas desde el inicio de cada actividad.
▪ En los últimos años, los
laboratorios de química que
brindan servicios técnicos
analíticos encaminan sus
esfuerzos hacia la acreditación de
sus ensayos con el propósito de
brindar una información con
mayor credibilidad,
APLICACIÓN PARA UN LABORATORIO:
ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD
(QA/QC)
PERSONAL
INSTALACIONES Y CONDICIONES AMBIENTALES
TRATAMIENTO DE DATOS
Contar con los equipos
necesarios para la correcta
ejecución de ensayos que
permitan con la exactitud y
las especificaciones
requeridas
OBJETIVOS DEL QA
LABORATORIOS ACREDITADOS INACAL
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CONCLUSIÓN
“Sin un programa de
aseguramiento de la calidad de
los resultados no podemos
garantizar que los resultados sean
confiables”
En grupo desarrollar las actividades
propuestas en la sesión
Trabajo grupal
Los grupos 1, 2 y 3 elaborara
una infografía de los parámetros
físicos, químicos y biológicos.
Los grupos 4 y 5 elaborara una
infografía del control de calidad
de laboratorio.
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  • 1.
  • 4. GENERALIDAD DEL AGUA, ECOSISTEMAS ACUÁTICOS, CARACTERIZACIÓN Y CALIDAD DE AGUAS. SEMANA 2: Caracterización de aguas: ✓ Parámetros físicos, químicos y biológicos. ✓ Análisis de aseguramiento y calidad (QA/QC) de resultados de laboratorio.
  • 5. Logro de la Sesión Al término de la sesión de aprendizaje, el estudiante conocerá las caracterización del agua (parámetros físicos, químicos y biológicos) y control de calidad.
  • 6. INTRODUCCIÓN Un importante efecto de la contaminación inorgánica, orgánica o biológica es el peligro para la salud Para ello se utiliza los parámetros físico químicos y biológicos para determinar los niveles de contaminación presentes
  • 7. https://youtu.be/udBBdt7UmhI La importancia y problemática del agua en el Perú y el Mundo
  • 8. El examen de estos parámetros da a conocer el olor, el sabor, la apariencia y aceptabilidad del agua de una manera general. Los parámetros físicos más importantes son: ✓ Transparencia ✓ Temperatura ✓ Turbidez ✓ Color ✓ Olor ✓ Sabor ✓ Temperatura ✓ Conductividad eléctrica ✓ pH Parámetro físicos
  • 9. PARÁMETROS QUÍMICOS Los análisis químicos constituyen uno de los principales requisitos para caracterizar el agua. Entre los contaminantes químicos, los que generan especial inquietud son los que tienen propiedades tóxicas acumulativas, como los metales pesados y las sustancias carcinógenas. Los parámetros físicos más importantes son: ✓ pH, ✓ Oxígeno ✓ sólidos en suspensión ✓ Cloruros ✓ Sulfatos ✓ Nitratos ✓ fosfatos, ✓ Amoniaco ✓ Sulfuros ✓ Hierro ✓ Manganeso ✓ metales pesados ✓ Gases disueltos como dióxido de carbono, etc, DBO5, DQO
  • 10. Los parámetros biológicos se usan como índices de calidad de aguas. Hay muchos seres vivos que se emplean como indicadores de la calidad de un agua. Los parámetros microbiológicos más comunes son: ✓ Coliformes termotolerantes ✓ Escherichia coli ✓ Huevos y larvas de helmintos ✓ presencia de salmonellas ✓ estafilococos patógenos PARÁMETROS BIOLÓGICOS
  • 12. Es una medida de las propiedades de dispersión de la luz de las aguas. Sirve principalmente para conocer la cantidad de luz que es absorbida por el material suspendido en el agua. La medición de turbidez se realiza por comparación entre la intensidad de luz dispersa en una muestra y la luz dispersa por una suspensión de referencia bajo las mismas condiciones. Los resultados de las mediciones de turbidez se dan en unidades nefelométricas de turbidez (NTU o UNT) TURBIEDAD
  • 13. La temperatura afecta directamente a las reacciones químicas y las velocidades de reacción, la vida acuática y la adecuación del agua para otros fines. Por ejemplo, el oxígeno es menos soluble en el agua caliente que en la fría. Finalmente, las temperaturas anormalmente elevadas pueden dar lugar a un crecimiento indeseable de plantas acuáticas y hongos. TEMPERATURA - pH • El pH es un importante parámetro de calidad tanto de las aguas naturales como de las residuales • El intervalo de concentración ideal para la existencia de la mayoría de vida biológica es muy estrecho y crítico.
  • 15. PROTEÍNAS - CARBOHIDRATOS ✓ Las proteínas son los principales componentes del organismo animal. Todas las proteínas contienen carbono, oxígeno e hidrógeno, además de una proporción bastante elevada y constante de nitrógeno (alrededor del 16%) ✓ Los carbohidratos incluyen azúcares, almidones, celulosa y fibra de madera. Existen solubles (azúcares) e insolubles (almidón). Contienen carbono (6 o un múltiplo de 6), hidrógeno y oxígeno (proporción variable en función del agua disponible)
  • 16. ✓ Las grasas animales y los aceites son cuantitativamente el tercer componente de los alimentos. ✓ El término “grasa” utilizado normalmente incluye las grasas animales, aceites, ceras y otros constituyentes que se hallan en las aguas naturales y en mayor cantidad en las residuales. ACEITES Y GRASAS
  • 17. ✓ Los compuestos orgánicos que se encuentran a nivel de trazas tales como pesticidas, herbicidas y otros productos químicos usados en la agricultura, son tóxicos para gran número de formas de vida y por ello pueden llegar a ser peligrosos contaminantes de las aguas superficiales. PESTICIDAS Y QUÍMICOS AGRÌCOLAS
  • 18. ✓ DBO: Es la cantidad de oxígeno que utiliza los microorganismos para llevar a cabo la reducción de la materia orgánica. La oxidación bioquímica es un proceso lento y, teóricamente, tarda un tiempo infinito en completarse. Al cabo de un periodo de 20 días, la oxidación se ha completado en un 95 a un 99% y en el plazo de 5 días utilizando en el ensayo de la DBO, la oxidación se ha efectuado en un 60-70%. ✓ DQO:Parte de los materiales orgánicos no pueden ser degradados biológicamente por que resultan ser tóxicos para los microorganismos o porque su reducción llega a ser tan lenta que son considerados como no biodegradables. Estos materiales son los pesticidas, insecticidas y herbicidas. Para conocer la cantidad de este tipo de materiales orgánicos no biodegradables se hace la prueba de la demanda de oxígeno (DQO). Junto con la DBO se puede calcular la cantidad de orgánicos biodegradables presentes en el agua. Esto se puede lograr restando el valor de la DBO al valor de la DQO. MEDIDA DEL CONTENIDO ORGÁNICO
  • 19. COT: El Carbón Orgánico Total, es usado para la medición de carbono orgánico total presente en la muestra acuosa. Los métodos para la prueba del COT es utilizar el oxígeno y el calor. Dicho calor puede ser procedente de una radiación ultravioleta o utilizar también oxidantes químicos o alguna combinación de estos para convertir el carbono orgánico en dióxido de carbono, el cual es medido por un analizador de infrarrojos o por otros medios. El COT del agua residual puede ser utilizado para medir el nivel de polución en el agua, y además, ha sido posible relacionar este parámetro con la DBO y con la DQO. MEDIDA DEL CONTENIDO ORGÁNICO
  • 20. MATERIA INORGÁNICA Cloruros: Los cloruros que se encuentran en el agua natural proceden de la disolución de suelos y rocas que los contienen y están en contacto con el agua y, en las regiones costeras, por la intrusión del agua salada. Otra fuente de cloruros es la descarga de aguas residuales domésticas, agrícolas e industriales en las aguas superficiales. Azufre: Se presenta como ión sulfato en la mayoría de los suministros de agua y en el agua residual El azufre se requiere en la síntesis de las proteínas y se libera en su degradación. Nitrógeno: Los elementos de nitrógeno y fósforo son esenciales para el crecimiento de protistas y plantas por lo que se conocen como nutrientes o bioestimulantes. El exceso es transformada por las bacterias en Amoniaco. Alcalinidad: Su presencia en el agua residual se debe a la presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de elementos tales como calcio*, magnesio*, sodio, potasio o amoniaco.
  • 21. Agua, población y desarrollo Metales pesados: Trazas de metales como níquel, manganeso, cromo, cadmio, cinc, cobre, hierro y mercurio son importantes constituyentes en muchas aguas. Algunos de ellos, son necesarios para el desarrollo de la vida biológica. La presencia de cualquiera de estos metales en cantidades excesivas interferirá en muchos usos provechosos del agua debido a su toxicidad. GASES: Los gases más frecuentes encontrados en el agua residual sin tratar son el nitrógeno (N2), oxígeno (O2), anhídrido carbónico (CO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), amoniaco Oxígeno disuelto: Es necesario para la (NH3) y metano (CH4). respiración de los microorganismos aerobios, así como para otras formas de vida. Finalmente, la presencia de oxígeno disuelto en el agua residual es deseable porque evita la formación de olores desagradables.
  • 22. ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD (QA/QC) El aseguramiento de la calidad incluye un plan escrito, autorizado y definido que garantiza que las responsabilidades y frecuencia de auditorías, reportes, corrección y aseguramiento estén precisadas desde el inicio de cada actividad. ▪ En los últimos años, los laboratorios de química que brindan servicios técnicos analíticos encaminan sus esfuerzos hacia la acreditación de sus ensayos con el propósito de brindar una información con mayor credibilidad,
  • 23. APLICACIÓN PARA UN LABORATORIO: ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD (QA/QC)
  • 26. TRATAMIENTO DE DATOS Contar con los equipos necesarios para la correcta ejecución de ensayos que permitan con la exactitud y las especificaciones requeridas
  • 29. CONCLUSIÓN “Sin un programa de aseguramiento de la calidad de los resultados no podemos garantizar que los resultados sean confiables”
  • 30. En grupo desarrollar las actividades propuestas en la sesión Trabajo grupal Los grupos 1, 2 y 3 elaborara una infografía de los parámetros físicos, químicos y biológicos. Los grupos 4 y 5 elaborara una infografía del control de calidad de laboratorio.