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Tema 2. Calidad del Agua, Sólidos volátiles: desaparecen en forma de gas a…
Tema 2. Calidad del Agua
La calidad del agua es importante desde el punto de vista de caracterización ambiental y planificación y gestión hidrológica. Tiene una evaluación compleja ya que necesita de diferentes metodologías. Según el juicio de valor de calidad de agua puede haber diferentes definiciones/puntos de vista:
- Funcional, capacidad para responder a usos diferentes
- Ambiental, según la Directiva de Marco de Aguas son las condiciones que deben darse en un sistema equilibrado (calidad ecológica)
- Composición, conjunto de características físicas, químicas y biologícas.
La calidad del aguas es modificable ya sea por causas naturales como huracanes, volcanes, lluvias torrenciales; o por causas antrópicas como la contaminación(más grave, mayor alcance y persistencia).
Los Requisitos mínimos son lo ESTANDAR
La Calidad de Agua española
No es la más satisfactoria según la legislación y las aspiraciones sociales debido a la irregularidad climática en el tiempo y espacio y que la capacidad de depuración de ríos se ve superada fácilmente. Por tanto es necesario la prevención, control y corrección de vertidos.
Vertidos
Los vertidos (emisión contaminante a aguas) pueden ser:
- Vertidos urbanos, que regula la legislación.
- Vertidos industriales, situación más preocupante tb lo regula la legislación y pueden ser directos (sin autorización, %elevado y otros con provisional) o indirectos (incontrolados ej lluvias)
- Agropecuarios, tienen una contaminación difusa, se da en embalses y aguas subterráneas y es preocupante los fertilizantes y plaguicidas, convendría una mayor caracterización y control
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Parámetros analíticos
Los parámetros analíticos son métodos o procesos de evaluación con el objetivo de evaluar y mantener la calidad del agua. Es decir “obtener una apreciación de la naturaleza física, química y biológica del agua en relación con: la calidad natural, los efectos en el hombre y los usos a que se destina.”
Los métodos antiguos eran subjetivos mientras que los métodos actuales son objetivos y se basan en que un elevado nº compuestos = elevado efectos contaminantes y que muchos contaminantes = efectos similares. Se dividen en parámetros generales e índices globales.
Parámetros generales
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1. Organolépticos
Son parámetros captados por los sentidos humanos (vista, olfato y gusto) y dependes de otras propiedades físicas, químicas y biológicas
COLOR
La presencia de color en el agua significa que ésta absorbe luz en el intervalo de longitudes del espectro visible (400-700nm)
Medidas: hay dos tipos:
- Manual: comparar visualmente con muestras estándares Palatino/ Cobalto (Pt/Co) (mg L-1). Unidad platino-cobalto: Resulta de disolver 1mg/L de ion cloroplatino y cloruro de cobalto. Se obtienen unidades de color Pt/Co o escala APHA-Hazen.
- Instrumental: técnicas espectrofotométricas. λ=450-465 nm (color anaranjado). Patrón referencia 500 unidades Pt/Co <> 500 ppm.
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Causas: la presencia de otras sustancias no naturales en suspensión o disueltas, ya que el agua pura no tiene color, entonces hay dos tipos de color:
- Color verdadero: color del agua una vez eliminado el material sólido.
- Color aparente: color del agua sin eliminar los sólidos (AR)
TURBIDEZ
Es la expresión de capacidad óptica de la muestra (que hace que la luz se disperse y no se transmita
Causas: la presencia de materia suspendida y/o coloidal (arcillas, materia orgánica etc con un tamaño de 0,1-1000nm), la correlación turbidez-concentración de partículas es difícil de determinar ya que afectan interferencias como la presencia de sustancias disueltas coloreadas (ya que alteran la medida). Es importante destacar que la turbidez:
- Según el uso del agua tiene diferente requisitos si es para consumo humano o algunas aplicaciones industriales.
- Afecta a procesos de tratamiento: de depuración, potabilización ya que "aumenta la posibilidad de refugio de bacterias, virus y protozoos patógenos en los microhuecos de las partículas en suspensión, y la disminución de la eficacia de los desinfectantes"
Medidas: según la normative ISO 7027. (1999). Water quality - Determination of turbidity. La turbidez se puede medir de cuatro maneras:A) MÉTODOS SEMICUANTITATIVOS (utilizados en trabajo de campo - profundidad Secchi):
- Medida mediante un tubo de evaluación de transparencia (aplicable a aguas poco contaminadas)
- Medida mediante discos de evaluación de la transparencia (aplicable especialmente a aguas superficiales)
B) MÉTODOS CUANTITATIVOS (utilizando turbidímetros):
- Medida de la radiación difusa: el instrumento mide unidades de turbidez nefelométrica (NTU o UNF) y significa que el instrumento mide la luz difusa de la muestra en un ángulo de 90 grados con respecto a la luz incidente (aplicable a un rango de 0 a 40 NTU).
Instrumento: nefelómetro o turbidímetro
Determinación: el turbidímetro o nefelómetro utilizando un celda fotoeléctrica mide la intensidad de la luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a través de una muestra de agua siguiendo los siguientes criterios del diseño óptico:
- La longitud de onda de la radiación incidente debe ser de 860 nm
- La fuente de luz puede ser lámpara de tungsteno, diodos (leds) o láser
- El ángulo de medición entre la radiación incidente y la radiación difusa debe ser de 90º ±2,5º
- La distancia recorrida por la luz incidente y dispersada dentro del tubo de muestra < 10 cm Cuanto mayor sea la intensidad de la luz dispersada, mayor será la turbidez.
Patrón: El polímero de formazina se utiliza como suspensión de referencia estándar principal.
- Medida de la atenuación de la luz incidente: el instrumento mide la disminución de la luz transmitida a través de la muestra en un ángulo de 180 grados en relación con la luz incidente (aplicable a un rango de 40 a 4000 NTU)
OLOR
Es la respuesta de un receptor humano (olfato) a una sustancia que estimula dicho receptor, el agua tiene un olor neutro y si hay presencia de olor indica alerta o alarma.
Causas: la mayoría de productor orgánicos y algunos inorgánico proporcionan olor, también gases liberados durante el proceso de descomposición anaerobia de la materia orgánica.
Medidas: mediante una caracterización completa según la intensidad/carácter/sensación de desagrado/detectabilidad.
- Métodos sensoriales: ya que el olfato humano, de forma controlada es fiable.
- Métodos instrumentales: como el TON (Threshold odor number), que es una medida no absoluta por "dilución"
SABOR
Es la respuesta química a un estímulo químico. Solo hay cuatro sensaciones denominadas: salado, dulce, ácido, amargo. La sensación del gusto o aroma es la mezcla de estímulos olfativos, gustativos y trigeminales (sensibilidad química)
Causas: fundamentalmente proviene de sales (sólidos disueltos, metales) y materia orgánica.
Medidas:(precauciones con la muestra)
- FTT: Flavour threshold test. Sabor total detectable a partir de un estándar
- FRA: Flavour rating assessment. Para agua potable.
- FPA: Flavour profile analysis. Detecta presencia de sabores (y olores) específicos.
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- Sólidos volátiles: desaparecen en forma de gas a 550 ± 50 ºC
- Sólidos fijos: el residuo tras tratamiento a 550 ± 50 ºC
ST= SV+SF
Volátiles
- Se mide la masa inicial del crisol (recipiente)
- Se echa el volumen de muestra en el crisol
- Se mete en la estufa 105º durante 24h
- Se deja enfriar y se pesa la masa final tras el secado
- Meter la muestra a secar a 550º durante 2h con una rampa de 10º C/min
SV(mg/L) = (m final seca - m final calcinada)/Volumen muestra
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