Contaminación del agua

1. CONTAMINACION DEL
AGUA

2. 6.1 CONTAMINACIÓN DEL AGUA
El agua constituye la hidrosfera de la Tierra, en estado
líquido forma en ambientes superficiales océanos, lagos,
ríos, y en ambientes subterráneos aguas subterráneas,
en estado sólido constituye los casquetes polares y
nevados; en estado gaseoso como vapor de agua en la
atmósfera. Además forma parte importante de la biosfera
especialmente en animales y plantas haciendo posible la
vida en la Tierra.

3. Las aguas naturales están constituidas por una matriz de
moléculas de agua con sustancias de características
físicas, químicas y biológicas formando un sistema
dinámico que al interaccionar con la litosfera, atmósfera y
biosfera, o intervenir en procesos antropogénicos aumenta
o disminuye sus sustancias iniciales que contenía;
pudiendo purificarse o contaminarse convirtiéndose en
una sustancia peligrosa para los animales y plantes que lo
asimilan durante su metabolismo

4. El agua natural es un sistema formado por moléculas de
H2O, sustancias disueltas, material en suspensión,
gases, y organismos biológicos.
Por lo cual es necesario el Control de Calidad de cada uno
de los parámetros que de alguna manera pueden
representar un riesgo de toxicidad, ya que el agua es un
gran disolvente y portador de muchas sustancias que
pueden contaminarla haciendo difícil el desarrollo de la
biosfera y salud humana.

5. USOS Y FUENTES DE
CONTAMINACION DELAGUA
DOMÉSTICA
INDUSTRIAL(MINERIA,ETC)
AGRÍCOLA
GANADERÍA
C. HIDROE.

6. 6.1.1 CALIDAD DEL AGUA SUPERFICIAL
Características físico – químicas y componentes del
agua
Los componentes del agua natural puede clasificarse en
dos categorías: las sustancias disueltas totales (iones
y moléculas inorgánicas u orgánicas que se comportan
como electrolitos fuertes o débiles) denotado como SDT
en mg/L y los sólidos suspendidos totales denotado
como SST en mg/L constituido por sustancias coloidales,
arcillas además de organismos biológicos. Las partículas
en suspensión proceden en general de la erosión de
rocas y suelos, y de la actividad biológica.

7. Además la actividad industrial y agrícola provoca un
aumento significativo de la concentración de
partículas en suspensión en las aguas naturales. Los
contenidos totales varían de una región a otra.
También pueden detectarse metales pesados, como
el plomo, cadmio, arsénico, zinc, aluminio, etc. en
concentraciones que varían entre 0.1 y algunos
centenares de microgramos por litro. Las sustancias
orgánicas naturales representan la mayor parte (60 a
90%) de carbohidratos, proteínas y derivados de la
lignina. Los compuestos orgánicos de origen
antropogénico comprenden una variedad de familias
químicas; que están presentes en concentraciones
muy débiles, algunos de ellos son susceptibles de
tener efectos sobre la salud humana.

8. Generalmente, no se investigan todas las
características y componentes de una muestra
dada sino las más importantes como las
indicadas en la tabla siguiente.

9. Características y
Componentes
Agua de Río Agua para
beber
Agua
residual
cruda
Efluente de
agua residual
pH
Temperatura
Color
Turbiedad
Sabor
Olor
Sólidos totales
Sólidos sedimentables
Sólidos suspendidos
Conductividad
Radioactividad
Alcalinidad
Acidez
Dureza
OD
DBO
VP, DQO o COT
Nitrógeno orgánico
Nitrógeno amoniacal
Nitrógeno de nitratos
Cloruros
Fosfatos
Detergentes sintéticos
Bacteriológicos
Metales pesados
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 6.1
Características
físico – químicas
y componentes de
aguas

10. Características Físicas
Las propiedades físicas son en muchos casos
relativamente fáciles de observar y medir, tales como :
1.Temperatura :. Básicamente importante por su
efecto en otras propiedades, por ejemplo,
aceleración de reacciones químicas, reducción en
la solubilidad de los gases.
2.Sabor y olor: Debido a las impurezas
disueltas, frecuentemente de naturaleza orgánica;
por ejemplo fenoles y clorofenoles

11. 3. Color: Aunque el agua pura no es incolora; tiene un
tinte azul verdoso pálido en grandes volúmenes. Es
necesario diferenciar entre el color verdadero debido al
material en solución y el color aparente debido a la
materia suspendida.
Sin embargo, los consumidores, rechazan el agua
cuando está muy coloreada por razones estéticas y para
ciertos usos industriales puede ser inaceptable, por
ejemplo, en la producción de papel artístico de alta
calidad.

12. 4.Turbidez : La presencia de sólidos coloidales le da al
líquido una apariencia nebulosa que es poco atractiva y
puede ser dañina. La turbiedad en el agua pueden
causarla partículas de arcilla y limo, descargas de agua
residual, desechos industriales o la presencia de
numerosos microorganismos
5. Sólidos: Estos pueden estar presentes en
suspensión, en soluciones o ambos y constituidos
por materia inorgánica y orgánica. Los sólidos
disueltos totales (SDT) se deben a materiales
solubles, mientras que los Sólidos Suspendidos
Totales (SST) son partículas discretas que se
pueden medir al filtrar unas muestra a través de un
filtro fino

13. 6. Conductividad eléctrica: La conductividad de una
solución depende de la cantidad de sales disueltas
presentes y para soluciones diluidas es
aproximadamente proporcional al contenido de SDT:
K = Conductividad(µS/cm)/SDT(mg/L)
Si se conoce el valor apropiado de K para una agua
en particular, medición de la conductividad da una
indicación rápida del contenido de SDT.

14. Características químicas
Las características químicas tienden a ser más
específicas en su naturaleza que algunos de los
parámetros físicos y por eso son más útiles para
evaluar las propiedades de una muestra de inmediato.
Enseguida se describen algunas características
químicas importantes.
1. pH.- La intensidad de acidez o alcalinidad de una
muestra de agua se mide en la escala de pII que mide
la concentración de iones de hidrógeno presentes.
El agua está débilmente ionizada:
H2O H+ + OH-

15. El pH controla muchas reacciones químicas y la
actividad biológica normalmente se restringe a una
escala bastante estrecha de pH entre 6 y 8. Las
aguas muy ácidas o muy alcalinas son indeseables
debido a que son corrosivas o presentan dificultades
en su tratamiento.

16. 2. Potencial de óxido – reducción ( Potencial O-R ó
Redox ).
En cualquier sistema que experimentan oxidación hay
un cambio continuo en la relación entre las sustancias
en la forma reducida y aquellos en la forma oxidada.
La experiencia operacional ha establecido valores
de potencial O-R que probablemente son críticos
para diferentes reacciones de oxidación. Las
reacciones aeróbicas muestra valores de potencial
O-R > + 200 mV, las reacciones anaerobias
ocurren por debajo de + 50 mV.

17. 3. Alcalinidad. Es debida a la presencia del bicarbonato
HCO3
- producido por la acción del agua subterránea
sobre las rocas calizas o yeso.
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca (HCO3)2
Insoluble soluble
4. Acidez: La acidez mineral (casi siempre debida a
desechos industriales) se presenta por debajo del pH de
6.5.

18. 5. Dureza. Es la propiedad del agua que evita que el
jabón haga espuma y produce incrustaciones en los
sistemas de agua caliente. Es debida principalmente a
los iones metálicos Ca+2 y Mg+2 aunque también son
responsables Fe+2 y Sr+2. Los metales normalmente
están asociados con HCO3
-, SO4
-, CI- y NO3
-. No
representa riesgo para la salud, pero las desventajas
económicas del agua dura incluyen un consumo
excesivo de jabón y costos más altos de combustible.
La dureza se expresa en términos de CaCO3.

19. 6. Oxígeno disuelto (OD): El oxígeno es un elemento
muy importante en el control de la calidad el agua. Su
presencia es esencial para mantener las formas
superiores de vida biológica y el efecto de una descarga
de desechos en un río se determina por el balance de
oxígeno del sistema.
Desafortunadamente el oxígeno es poco soluble en agua
Temperatura, ºC 0 10 20
30
OD, mg/L 14.6 11.3 9.1
7.6

20. Las aguas superficiales limpias normalmente están
saturadas con OD, pero la demanda de oxígeno de los
desechos orgánicos puede consumirlo rápidamente. Los
peces de pesca deportiva requieren cuando menos 5
mg/l de OD. Las aguas saturadas de oxígeno tienen un
sabor agradable y las aguas con deficiencia de OD son
insípidas, por esta razón, es necesario, que las aguas
para beber se airean para que tengan un OD máximo.
En el agua para alimentar calentadores, el

21. 7. Demanda de oxígeno. Los compuestos orgánicos por
lo regular son inestables y pueden oxidarse biológica o
químicamente para obtener productos finales estables,
relativamente inertes, tales como CO2, NO3
-, H2O. La
indicación del contenido orgánico de un desecho se
obtiene al medir la cantidad de oxígeno que se requiere
para su estabilización.
a)Demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Mide la
cantidad de oxígeno que requieren los microorganismos
mientras descomponen la materia orgánica.
b)Valor de permanganato (VP). Es la oxidación química
que se usa una solución de permanganato de potasio.
c)Demanda química de Oxigeno (DQO). La oxidación
química que usa una mezcla hirviendo de dicromato de
potasio y ácido sulfúrico concentrado.

22. 8. Nitrógeno. Es un elemento importante ya que
las reacciones biológicas solo pueden efectuarse
en presencia de suficiente nitrógeno. Existe en
cuatro formas principales por lo que toca a la
ingeniería de salud pública.
a)Nitrógeno orgánico. Nitrógeno en la forma de
proteínas, amino ácidos y urea
b)Nitrógeno amoniacal. Nitrógeno como sales de
amoniaco: por ejemplo, (NH4)2CO3 o como
amoniaco libre
c)Nitrógeno de nitritos. Una etapa intermedia de
oxidación que normalmente no se presenta en
grandes cantidades.
d)Nitrógeno de nitratos. Producto final de la
oxidación del nitrógeno.

23. METODOS DE CONTROL DEL
CLORO RESIDUAL
METODO TIPO DE CLORO PROCEDIMIENTO
YODOMETRICO TOTAL Titulacion con TIOSULFATO
liberacion yodo - almidón
AMPEROMETRICO TOTAL Y LIBRE Electrodos de cloro instalados en un
potenciometro c/lecturas em mV.
D.P.D. TOTAL Y LIBRE Titulación y colorimetrico (comparador)
usando el 1-dietil-p-fenil-diamina
OTA TOTAL Y LIBRE Colorimetría (comparador) fotometría
usando la ortotoluidina
ANARANJADO TOTAL Y LIBRE Solución de Anaranjado de metilo por
DE METILO colorimetría.

24. 9. Cloruros: Responsable por el sabor salobre en
el agua, es indicador de posible indicación del
agua residual debido al contenido del cloruro de la
orina. El sabor del Cl- se hace presente con 250 –
500 mg/L aunque una concentración de hasta
1500 mg/L es poco probable que sea dañina para
consumidores en buen estado de salud.

25. Características biológicas
Por ahora basta mencionar que el análisis
bacteriológico de los abastecimientos de agua es el
parámetro de calidad más sensible.
Casi todos los desechos orgánicos contienen grandes
cantidades de microorganismos; el agua residual contiene
mas de 106/ml

26. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA
AGUA : OCÉANOS, AGUAS SUPERFICIALES (RÍOS,
LAGOS), AGUAS SUBTERRÁNEAS
CASQUETES POLARES , NEVADOS, VAPOR
DE AGUA,
IMPORTANCIA : HACE POSIBLE LA EXISTENCIA
DE LA BIÓSFERA
( VIDA HUMANA, ANIMALES Y PLANTAS )

27. ABUNDANCIA(Km3)
OCEANOS : 1,400’000,000
HIELO : 27’800,000
A. SUBT. : 8’000,000
A. SUPERF. : 3’600,000
A. VAPOR : 570,000

28. AGUA SUPERFICIAL
COMPOSICIÓN = H2O + SDT + SST
SDT = Iones + Moléculas
Iones = Cl-, SO4
-2 , NO3
-, Pb+2, Cd+2, etc.
Moléculas = H2CO3, H2S, etc.
SDT ~ ( 30- 4000 ) mg/L
SST = Arcillas + coloides + org. biológicos
SST ~ (10-500) mg/L

29. PAR. FI-QUI Y COMPONENTES AGUA
• pH
• Temperatura
• Color
• Turbidez (NTU)
• Conducti. (umhos/cm)
• Potencial redox (mV)
• SST(mg/L)
• SDT(mg/L)
• Oxígeno Disuelto (mg/L)
• Dureza (mg/L)CaCO3
• Metales (mg/L)
• Aniones(sulfatos, etc.)
• Aceit. y grasas (mg/L)
• Cianuro, Xanta.(mg/L)
• DBO5, DQO, COT(mg/L)
• Surfactantes (mg/L)
• Coliformes (NMP/100 ml)

30. COMPONENTES BIOLÓGICOS
 ORGANISMOS MICROBIOLÓGICOS
 ORGANISMOS HIDROBIOLÓGICOS.

31. PARÁMETROS CONSIDERADOS EN
AGUA PARA CONSUMO HUMANO
• Organolépticos : Color, Turbidez, Olor, Sabor
• Físico-químicos :pH, Conduc. , Dureza, O.D.
• Sustancias indeseables : Nitratos, fluoruros,
fenoles, Fe, Mn, etc.
• Sustancias tóxicas :Pb, As, Hg, CN, Benceno,
organoclorados, etc
• Microbiológicos : Ausencia de bacterias

32. NORMAS DE CALIDAD DE AGUA
• EVITAR RIESGOS (EPA) :
Enfermedades infecciosas
Toxicidad crónica
Sustancias cancerígenas
• PARAMETROS DE CALIDAD
6 en 1885
62 en 1980

33. PARÁMETROS DE CALIDAD(1996)
A) Organolépticos
B) Físico-químicos
C) Sustancias indeseables
D) Sustancias tóxicas
E) Microbiológicos
F) Plaguicidas : Sustancias que controlan
plagas de cultivos (DDT, parathion,
organoclorados, etc.)

34. LEY GENERAL DE AGUAS
D.L. No. 17752 (1983): CONT. - MAR
• Al Cr Hexa
• As Colif. Tot.
• Ba Colif. Fecales
• Cd OD, DBO
• CN Fenoles
• Co Fe
• Cu F
• Color Li
• Mg Pb
• Mn PCB
• Grasas Se
• Hg Sól. Flo.
• Nitratos Sól. Susp.
• Ni Sulfatos
• pH Sulfuros
• Ag Zn

35. CLASIFICACION DE LA CALIDAD
DE AGUAS POR USOS (LGA)
I. Uso doméstico con simple desinfección
II. Uso doméstico con tratamiento en planta
III Riego de vegetales y bebida de animales
IV Uso recreativo(Baños, etc.)
V Aguas de zonas de pesca de mariscos .
VI Aguas de preservación de fauna acuática.

36. EFLUENTES LIQUIDOS-MINERIA-
FUENTES
• Drenaje de mina
• Drenaje de relaveras y desmontes
• Efluentes de plantas
CONTROLAR:
• pH, SST, Pb, Cu, Zn, Fe, As, CN total

37. NMP EFLUENTES LIQUI, MIN-MET.
RM- 011- 96 EM-OPER. ANTIGUAS
INSTANTE PRO. ANUAL
• pH > 5.5 y < 10.5 > 5.5 y < 10.5
• SST (mg/L) 100 50
• Pb (mg/L) 1 0.5
• Cu (mg/L) 2 1
• Zn (mg/L) 6 3
• Fe (mg/L) 5 2
• As (mg/L) 1 0.5
• CN to.(mg/L) 2 1

38. NMP EFLUENTES LIQUI, MIN-MET.
RM- 011- 96 EM- PROY. NUEVOS
INSTANTE PRO. ANUAL
• pH > 6 y < 9 > 6 y < 9
• SST (mg/L) 50 25
• Pb (mg/L) 0.4 0.2
• Cu (mg/L) 1 0.3
• Zn (mg/L) 3 1
• Fe (mg/L) 2 1
• As (mg/L) 1 0.5
• CN to.(mg/L) 1 1

39. DS- 010-2010-MINAM

40. CLASIFICACION DE AGUAS
RESIDUALES
• AGUAS INDUSTRIALES ( Composición
variable)
• AGUAS DOMESTICAS O SERVIDAS
(presencia considerable de sustancias
orgánicas y microbiológicas)

41. TOXICOS EN AGUAS RESIDUALES
• Metales pesados (Pb, Hg, Cd, As, etc)
•Cianuro
•Compuestos orgánicos halogenados con
efectos cancerígenos.
•Compuestos orgánicos fosforados
•Organismos patógenos y/o huevos de
parásitos vivos.

42. EFECTOS NEGATIVOS
PRODUCIDOS POR AGUAS
RESIDUALES
• Reducción del OD por constituyentes
químicos o biológicos.
•Lodos que reaccionan con sustancias
orgánicas produciendo H2S y sustancias
orgánicas contaminantes.
•Aguas residuales con nitratos y fosfatos
produciendo eutroficación.

43. AGUAS DOMESTICA O
SERVIDAS
Grado de de contaminación por:
• DBO, DQO, COT, Nitratos, Nitritos
• DO, Aceites y Grasas.

44. IDENTIFICACIÓN DE AGUAS
CONTAMINADAS EN BASE A
LOS LMP
• Drenajes minero- metalúrgicos: Comparando
los resultados de los análisis de las aguas con
respecto a los del MEM y LGA.

45. MEDICIONES EN EL CAMPO
•pH
•Temperatura
•Conductividad
•Eh
•OD
•Caudal(velocidad, sección )
•Coordenadas UTM con GPS
•Altitud

46. PRESERVACION DE MUESTRAS
DE AGUA
Parámetros Preservación T. Almac.
Físicos y iones Ninguno, 4°C 24h
Metales totales pH<2 ,HNO3 4 °C 6 meses
Metales disueltos Filtrar, Similar Similar
Mercurio H2SO4-K2Cr2O2 1 mes
Cianuro pH>12, Na(OH) 14 d

47. Rotulado de muestra
• Nombre de la mina
• Fecha de muestreo
• Estación de muestreo y número de
muestra.
• Preservación
• Código de análisis