cap3

La calidad del agua está determinada por la hidrología, la fisicoquímica y la biología

de la masa de agua. Las características hidrológicas son importantes indicando el

origen, la cantidad y el tiempo de permanencia. Estas condiciones tienen relevancia,

según los tipos de substratos del viaje del agua, cargándose de ciertas sustancias en

función a la composición y la solubilidad de algunos materiales.

3.1 PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA

La calidad del agua está determinada por un conjunto de valores limites de las

propiedades físicas, químicas y biológicas, de acuerdo a la procedencia y uso.

Los componentes a controlarse para la evaluación de la contaminación del recurso

hídrico son indudablemente los que pueden tener repercusiones directas en la salud

pública.

3.1.1 Parámetros físicos

Este ítem ha sido desarrollado sobre la base del Manual de Procedimientos

Simplificados de Análisis Químicos de Aguas Residuales, Dra. Castro, M; 1995.

3.1.1.1 Color

El color del agua puede estar condicionado por la presencia de iones metálicos

naturales ( hierro y manganeso), plancton, restos vegetales y residuos industriales

dándole al agua una coloración amarillo-café.

El agua pura es incolora, pero las aguas naturales son a menudo coloreadas por

sustancias extrañas. El color del agua se debe a materiales en suspensión,

determinando un color aparente. La contribución del color por los sólidos disueltos

que permanecen luego de la remoción de la materia en suspensión es conocida como

color real.

3.1.1.2 Transparencia

La presencia de materiales en suspensión y colorantes disminuye la transparencia del

agua. La energía luminosa disponible para la fotosíntesis puede encontrarse

considerablemente reducida. La perdida de transparencia afecta negativamente a su

aspecto estético.

CALIDAD DE AGUA

CAPITULO

3

3.1.1.3 Turbiedad

Es la presencia de partículas, debido a un tratamiento insuficiente o como

consecuencia de la suspensión de un material extraño en el sistema de distribución.

3.1.1.4 Olor

El olor de las aguas residuales recientes es peculiar y algo desagradable. Los olores a

podrido, así como los del ácido sulfhídrico son indicadores de que las aguas servidas

son sépticas. Las aguas servidas dan olores característicos a las aguas residuales

domesticas.

3.1.2 Parámetros Físico-químicos

3.1.2.1 Temperatura

Muchas industrias utilizan el agua como fluido de refrigeración en circuitos abiertos,

como por ejemplo las centrales térmicas, siderúrgicas, industrias agrícolas, etc; dichos

procesos vierten en el cuerpo receptor cantidades importantes de calor. El régimen

térmico de las aguas depende, en cierta medida, de la actividad humana. La peculiar

relación existente entre temperatura y densidad del agua (máximo de densidad a 4°C)

explica la formación, en masas de agua en calma, de una estratificación térmica

estacional.

Las modificaciones del régimen térmico de las aguas dan lugar a importantes

repercusiones ecológicas, por otra parte, la descomposición de la materia orgánica

presente en el agua experimenta una aceleración por efecto del incremento de la

temperatura. Un vertido de agua caliente en un río ya contaminado por materia

orgánica, agrava el déficit de oxigeno producido por esta polución, reduciendo la

longitud del recorrido necesario para la auto depuración de las aguas.

3.1.2.2 pH

Es una medida convencional de la acidez o basicidad de soluciones acuosas. Por

definición el pH de una solución es igual al logaritmo negativo de la concentración de

los iones hidrógeno en la solución.

3.1.2.3 Potencial Redox – Eh

Los potenciales redox controlan los procesos químicos naturales e indican los cambios

en las propiedades del agua debido a los procesos biológicos aerobios o anaerobios.

Los potenciales menores de –200 mV se dan en procesos anaeróbicos, entre 0 y –

200mV son transicionales y los valores positivos indican procesos aeróbicos. La

medición del potencial redox representa la relativa intensidad de la condición oxidante

reductora de la solución y su valor es proporcional al valor del pH. Este potencial se

mide con un electrodo indicador inerte y de referencia.

3.1.2.4 Conductividad Eléctrica

La conductividad especifica es una medida de la capacidad como muestra de

transmitir la corriente eléctrica. Este parámetro depende de la concentración total de

sustancias iónicas disueltas en el agua y la temperatura a la cual se hace la medida.

En aguas residuales domésticas, la conductividad puede demostrar el grado de

degradación de las características del servicio de abastecimiento del lugar. Algunas

aguas industriales pueden llegar a tener conductividad sobre los 1000 milisiems /

metro.

3.1.2.5 Sólidos

Los sólidos se dividen en: (a) sólidos no filtrables o en suspensión, son los sólidos

presentes en un agua residual, excepto los solubles y los sólidos en fino estado

coloidal. En general estos sólidos en suspensión son aquellos que tienen partículas

superiores a 1 micrón, (b) sólidos filtrables o sólidos disueltos, que son aquellos

obtenidos después de la evaporación de una muestra previamente filtrada. Comprende

sólidos en solución verdadera y sólidos en estado coloidal no retenidos en la filtración,

ambos con partículas inferiores a 1 micrón. Los sólidos filtrables y los no filtrables

conforman los sólidos totales.

3.1.2.6 Alcalinidad

La alcalinidad de un agua es su capacidad para neutralizar ácidos constituyendo la

suma de todas las bases titulables. La alcalinidad es generalmente impartida por los

iones carbonato, bicarbonato e hidróxido, componentes de un agua natural por lo que

suele tomarse como una indicación de estos componentes. Las determinaciones de

alcalinidad se utiliza en la interpretación y el control de los procesos de tratamiento de

aguas limpias y residuales.

3.1.2.7 Calcio

El calcio contribuye a la dureza total del agua. El contenido de Calcio puede

encontrarse en un rango de 0 a varios cientos de miligramos por litro.

3.1.2.8 Dureza total

La dureza es un parámetro de interés en el agua y las cantidades relativas de dureza

de calcio y magnesio, dureza carbonatada y bicarbonatada, son factores

determinantes en la selección del tipo mas económico de proceso de ablandamiento

cuando se diseña un sistema de tratamiento de agua.

3.1.2.9 Dureza

Se define como la capacidad de los cationes de una muestra de agua, para

reemplazar los iones de sodio o potasio de los jabones y formar productos poco

solubles. La determinación de la dureza es útil como una medida analítica de la

calidad del agua, siendo de particular interés en procesos industriales debido a la

posibilidad de causar la precipitación del carbonato de calcio obstruyendo las tuberías.

3.1.2.10 Cloruros

El ión cloruro es uno de los aniones inorgánicos principales en el agua. La

concentración de cloruros es mayor en aguas residuales, antes del desarrollo de la

bacteriología, las pruebas químicas de cloruros y nitrógeno son aplicadas para

determinar probable contaminación de las aguas.

3.1.2.11 Sulfatos

En presencia de materia orgánica, ciertas bacterias pueden reducir el sulfato a sulfito.

Para evitar esto, las muestras altamente contaminadas deben almacenarse a baja

temperatura o tratarse con formaldehído. El sulfito puede ser oxidado a sulfato por el

oxigeno disuelto a pH mayores de 8.

3.1.3 Nutrientes

3.1.3.1 Fosfatos

El fósforo se presenta en el agua natural y residual en varias formas que comúnmente

son clasificadas como ortofosfatos, fosfatos condensados y fosfatos orgánicos. Estas

formas de fosfatos pueden presentarse en forma soluble, en partículas de detritos o en

los cuerpos de organismos acuáticos.

Los fosfatos orgánicos se forman principalmente en procesos biológicos, de ahí la

importancia de las aguas servidas y residuos de alimentos, también pueden formarse

a partir de ortofosfatos en procesos de tratamiento biológico o por acción de

organismos acuáticos en aguas receptoras.

3.1.3.2 Nitrógeno

Las aguas contaminadas se purifican por si solas conforme pasa el tiempo, el peligro o

riesgo de salud en contraer enfermedad al beber el agua decrece con el tiempo y la

temperatura. En las aguas residuales domésticas y contaminadas, el nitrógeno

presente esta bajo las formas de nitrógeno orgánico y amoniacal posteriormente,

según las condiciones aerobias, se oxidaría a nitritos y nitratos, este proceso de

nitrificación depende de la temperatura, oxigeno disuelto y pH.

3.1.4 Indicadores de contaminación Bioquímica

3.1.4.1 Oxigeno Disuelto

El oxigeno disuelto en las aguas residuales indican el grado de frescura o ranciedad

de estas aguas, así como también necesidades de proveerlas o no, de un adecuado

control de sus olores.

En efecto indica entre otros, el estado de septización y potencialidad de las aguas

residuales para producir malos olores.

3.1.4.2 Demanda Química de Oxigeno (DQO)

Corresponde al volumen de oxigeno requerido para oxidar la fracción orgánica de una

muestra susceptible de oxidación al dicromato o permanganato, en medio ácido. La

oxidación llevada a cabo en un laboratorio de análisis de DQO no será

correspondiente a la estequiométria.

La DQO representa casi un valor límite de posibilidad de oxidación total de un residuo;

por ello generalmente el valor de la DBO última o la DBO20 se debe aproximar a la

DQO.

3.1.4.3 Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

Se usa como una medida de la cantidad de oxigeno requerido para la oxidación de la

materia orgánica biodegradable presente en la muestra de agua y como resultado de

la acción de oxidación bioquímica aerobia. La demanda de oxigeno de las aguas

residuales es resultado de tres tipos de materiales: (1) materiales orgánicos

carbónicos, utilizables como fuente de alimentación por organismos aeróbicos; (2)

nitrógeno oxidable, derivado de la presencia de nitritos, amoniaco, y en general

compuestos orgánicos nitrogenados que sirven como alimentación para bacterias

especificas (Nitrosomonas y Nitrobacter); y (3) compuestos químicos reductores (ión

ferroso, sulfitos, sulfuros, que se oxidan por oxigeno disuelto).

En las aguas residuales domésticas, casi toda la demanda de oxigeno se debe a

materiales orgánicos carbónicos. Para los efluentes que van a estar sometidos a

tratamientos biológicos una parte considerable de la demanda de oxigeno puede

deberse a la nitrificación.

Los valores de la DQO serán siempre mayores que los valores de la DBO para una

misma muestra y esta diferencia puede hacerse mas grande cuanto mas resistencia a

la degradación biológica tengan los materiales presentes. Pueden existir compuestos

que sean oxidados químicamente en la prueba de DQO y que no sean oxidados

biológicamente en la prueba de DBO, debido a la no existencia de bacterias capaces

de asimilarlos.

3.1.4.4 Aceites y grasas

Los compuestos grasos son de origen vegetal o animal, hidrocarburos minerales

compuestos, hidrocarbonados de Cloro, Nitrógeno y Azufre y otras especies

orgánicas.

Su eliminación en el tratamiento de un agua residual o efluente debe ser completa

porque alteran los procesos aerobios y anaerobios, forman películas que impiden el

desarrollo de la fotosíntesis y cubren los fondos de lechos de ríos y lagos degradando

el ambiente durante el proceso de descomposición.

3.1.5 Hidrocarburos

Los hidrocarburos de petróleo se encuentran en las aguas residuales y conjuntamente

con otros compuestos orgánicos, como los aceites y grasas de origen vegetal y

animal, son extractables en solventes como el cloroformo.

Los hidrocarburos provenientes del petróleo de uso industrial y los derivados

hidrocarbonados de cloro, nitrógeno y azufre presentes en aguas residuales

industriales y efluentes se determinan por espectrofotometría UV previa extracción con

cloroformo.

3.1.6 Metales

Este ítem ha sido desarrollado sobre la base del libro, Introducción a la Toxicología,

Albert, L; 1997.

3.1.6.1 Plomo

Es un metal pesado, cuyas concentraciones normales en los suelos no contaminados

están entre los 10 y los 50 mg/L, sin embargo las actividades humanas elevan estos

niveles en 10 a 200 veces. La mayor fuente de plomo en el agua son las tuberías y las

uniones de plomo.

3.1.6.2 Mercurio

En el agua el Hg se encuentra principalmente en forma inorgánica, la cual puede pasar

a compuestos orgánicos por acción de los microorganismos presentes en los

sedimentos, afectando al plancton, algas y sucesivamente, a los organismos de

niveles tróficos superiores como los peces, aves e incluso al hombre.

3.1.6.3 Cadmio

La minería de metales no ferrosos es la fuente principal de liberación de cadmio al

medio acuático.

La contaminación puede provenir del agua de drenado de minas, del procesamiento

de los minerales, derrames de los depósitos de desechos en el proceso del mineral,

del agua de lluvia al caer en el área general de la mina y de las partículas mas ligeras

de mineral.

3.1.6.4 Cromo

Normalmente, las concentraciones de cromo total en el agua para beber son inferiores

a 2 g/l (2 ppb). Sin embargo, en agua de pozo puede tener concentraciones mayores

si esta contaminada con cromo (VI) de fuentes industriales o si la zona tiene depósitos

importantes de minerales de cromo. Los efluentes de industrias que utilizan cromo,

son de curtiembre, protección de maderas, textiles, etc.

3.1.7 Otros

3.1.7.1 Cianuros

Los cianuros se encuentran en aguas naturales por efectos de las descargas de

efluentes industriales y mineros. Su presencia en aguas superficiales es a nivel de

trazas, en su determinación se deben usar métodos sensibles. En el tratamiento de

aguas residuales se destruyen ciertos grupos de cianuros por cloración, entre estos de

mencionan a los cianuros alcalinos y los complejos de Zinc, Cadmio, Cobre, Plata y

Níquel en concentraciones mayores de 1000 mg/L.

3.1.7.2 Fenoles

Los fenoles producto de las descargas industriales al llegar a las plantas de

tratamiento de agua potable pueden formar clorofenoles, dando un sabor

desagradable al agua y son perjudiciales en la salud.

3.1.7.3 Pesticidas

Muchos pesticidas y/o sus productos de transformación llegan eventualmente a los

ecosistemas acuáticos. Conforme a sus características químicas, pueden ser

degradados parcial o totalmente, permanecer sin cambios, regresar a la atmósfera por

la volatilización, o bioconcentrarse en los organismos de dichos ecosistemas. Los

efectos adversos de los plaguicidas en los ecosistemas acuáticos ocurren sobre el

agua, el sedimento y la biota del sistema y no solo dependen de las características del

toxico y de su concentración, sino también de la naturaleza del ecosistema.

3.1.8 Parámetros Biológicos del agua

3.1.8.1 Coliformes

Los Coliformes son bacterias de origen entérico que normalmente son capaces de

fermentar la lactosa con producción de gas. Sin embargo este comportamiento dista

mucho de ser indiscutible. Existen Coliformes que no acumulan gas e incluso no

fermentan la lactosa.

Los géneros de enterobacterias incluidos en el grupo de Coliformes a efectos de

análisis de aguas son: Salmonella, Vibrio, Citrobacter, Klebsiella y enterobacter.

Para la calidad del agua se miden los Coliformes totales y Fecales con la referencia

del Número Mas Probable (NMP).

3.1.8.2 Virus

Los virus pueden vivir y reproducirse solamente cuando están en el interior de los

tejidos vivos de vegetales y animales, considerándoseles parásitos obligatorios.

Viviendo a expensas de células de otros microorganismos, como es el caso de los

Bacteriófagos reproducidos únicamente en el interior de las bacterias.

3.2 ESTANDARES Y LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES NACIONALES E

INTERNACIONALES

3.2.1 Agua para consumo humano

PERÚ NUEVOS STANDARES

Water Quality Regulations

1989 OMS (1984) USA (1998)

VMR VMA EEC

Calidad Biológica y Bacteriológica

Calidad Biológica

Parásitos y Protozoarios Ausencia Ausencia Ausencia

Calidad Bacteriológica

Coliformes Fecales (Escherichia Coli)

0/100 ml 0/100ml 0/100ml 0/100ml 0 (UFC/100 ml)

Clostridium 1/20ml

Streptococci Fecales 0/100ml

Coliformes Totales 6/100ml Hasta

10/100ml 0/100 ml en 95% de

0/100 (1)

3/10 mml

(2)

10/100ml (3)

0

Recuento Total (aerobios mesófilos)

UFC 500/ml UFC 500/ml No definido

Calidad Organoléptica y Físico-Química

Calidad Organoléptica

Turbidez 5 UNT 5 UNT 5 UNT

Color 15UPC 20 mg/L

P1/Co escala 15 UPC 15 UCV

Olores y sabores ausencia inofensivo Sin

Calidad Físico-Química

Aluminio 0,2 mg/L 200 g/L 0,2 mg/L 0,2 mg/L

Cloro Libre No especificado

Cloro Residual 0,2–0,5 mg/L ND

Cloro Total

Cloruros 250–600 mg/L 400 mg/L en 250 mg/L 250 mg/L

Temperatura 25ºC

pH 6 - 9 5,5 – 9,5 6,5 – 8,5 8,5

Conductividad 400Scm-1 1500 S/cm a 20ºC ND

Dureza Total 500mg/L 500 mg/L

Fierro 0,3 mg/L 0,3 mg/L 0,3 mg/L

Manganeso 0,1 mg/L 0,15 mg/L 50 g/L 0,1 mg/L 0,05 mg/L

Sodio 200 mg/L 150 mg/L 20 mg/L

Sólidos Disueltos 500-1000mg/L No definido 500 mg/L

Sulfuro de Hidrógeno 0,05 mg/L

Sulfatos 250-400 mg/L < 600 mg/L 250 mg/L 400 mg/L 250 mg/L

Sustancias activas al azul de metileno (detergentes)

No deben causa espumas, olores

o sabores No definido

Zinc 5 mg/L 5000 g/L 5 mg/L 5 mg/L

Fuente: Diversas de Internet:OPS/OMS – EPA/USA – MINSA- Elaboración Propia

PERÚ NUEVOS STANDARES

Water Quality Regulations

1989 OMS (1984) USA (1998)

VMR VMA EEC

Sustancias Tóxicas o de importancia para la Salud

Arsénico 0,05 mg/L 0,1 mg/L 50 g/L 0,05 mg/L 0,05

Antimonio 0,01 mg/L 0,01 mg/L 10 g/L No definido 0,006 mg/L

Bario - - 1000 g/L promedio

anual

0,7 mg/L 2mg/L

Boro - - 2000 g/L promedio

anual

0,3 mg/L -

Cadmio 0,005 mg/L 0,01 mg/L 5 g/L 0,005 mg/L 0,005mg/L

Cianuro 0,1 mg/L 0,2 mg/L 50 g/L 0,1 mg/L 0,2mg/L

Cobre 3000 g/L 1,3mg/L

Cromo 0,05 mg/L 0,05 mg/L 50 g/L 0,05 mg/L 0,1 mg/L

Fenoles 0,01 mg/L 0,1 mg/L(4) 0,01 (5)

0,1

Fluoruro 1,5 mg/L 2 mg/L 1500 g/L 1,5 mg/L 4 mg/L

Mercurio 0,001 mg/L 0,001 mg/L 1 g/L 0,001 mg/L 0,002mg/L

Nitrato 50 mg/L 100 mg/L 50 mg/L 10 mg/L (6) 10 mg/L

Níquel 0,05 mg/L 0,05 mg/L 50 g/L No definido -

Plata 0,005 mg/L 0,01 mg/L 10 g/L No definido 0,1 g/l

Plomo 0,05 mg/L 0,1 mg/L 50 g/L 0,05 mg/L (7) 0

Selenio 0,01 mg/L 0,05 mg/L 10 g/L 0,01 mg/L 0,05 mg/L

Amonio - - 0,5 mg/L -

Nitrito - - 0,1 mg/L - 1 mg/L

Fósforo - - 2200 g/L - -

Magnesio - - 50 mg/L - -

Yodo - - 200 g/L - -

Calcio - - 250 mg/L - -

Potasio - - 12 mg/L - -

Formaldehido - - - 900 g/L -

Bromoformo - - - 100 g/L -

Dibromoclorometano - - - 100 g/L -

Cloroformo - - - 200 g/L -

Trihalometanos - - 100 g/L - 100 g/L

Tetraclorometanos - - 3 g/L -

Tricloetanos - - 30 g/L 70 g/L -

Tetracloroetanos - - 10 g/L 40 g/L -

Tolueno - - - 170 g/L 1 000 g/L

Xileno - - - 1 800 g/L 10 000 g/L

Etilbenceno - - - 200 g/l 700 g/l

Benzo 3,4 pireno - - 10 ng/L

Triclorobencenos - - - 50 g/L 70 g/L

Monoclorobencenos - - - 120 g/L 100 g/L

Total PAHs - - 0,2 g/L -

Detergentes Aniónicos - - 200 g/L -

Pesticidas y componentes relativos

- - 0,1 g/l por sustancias

individuales

0,5 g/l pesticidas total

Fuente: Diversas de Internet:OPS/OMS – EPA/USA – MINSA- Elaboración Propia

(1) Agua tratada que penetra al sistema de distribución

En 98% de muestras/año de agua no tratada que penetra al sistema de distribución En 95% de muestras/año de agua en la red

(2) Para agua no tratada que entra a la red o para agua en la red, ocasionalmente pero no en muestras consecutivas

(3) Para suministros sin cañería. No debe repetirse frecuentemente. (4) Cuando no se efectua la cloración (5) 0,01 para fenoles individuales 0,1 cuando no se realiza la cloración (6) Recientemente revisado a 50 mg/L. (7) Recientemente revisado a 0,01 PAH: Hidrocarburos Policiclicos Arom UCV: Unidad de Color Verdadero UNT: Unidad Nefelométrica de turbiedad

3.2.2 Calidad de Agua para diferentes usos

3.2.2.1 En el Perú – Ley General de Agua (D.S. Nº261-69-AP)

Clasificación de los cursos de agua y de las zonas costeras del país

CLASE CARACTERÍSTICAS

I aguas de abastecimiento doméstico con simple desinfección

II aguas de abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezclas y coagulación, sedimentación, filtración y cloración, aprobación por el ministerio de salud.

III Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales.

IV Aguas de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares).

V Aguas de zonas de pesca de mariscos bivalvos.

VI Aguas de zonas de Preservación de Fauna Acuática y Pesca Recreativa comercial. Fuente: Nuevo texto dado por D.S. – Nº 007 – 83 – S.A. - MINSA

I.- LIMITES BACTERIOLÓGICOS** (Valores en NMP/1000 mL)

I II III IV V VI

Coliformes Totales 8,8 20 000 5 000 5 000 1 000 20 000

Coliformes Fecales 0 4 000 1 000 1 000 200 4 000

** Entendidas como valor máximo en 80% de 5 ó más muestras mensuales.

II.- LIMITES DE DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO5, 20ºC) Y DE OXÍGENO

DISUELTO (OD) (Valores en mg/L)

I II III IV V VI

DBO 5 5 15 10 10 10

OD 3 3 3 3 5 4

Nuevo texto dado por D.S: - Nº 007 – 83 – S.A.

III.- LIMITES DE SUSTANCIAS POTENCIALMENTE PELIGROSAS. (Valores en mg/L)

USOS (2)

PARÁMETROS I II III V VI

Selenio 0,01 0,01 0,05 0,005 0,01

Mercurio 0,002 0,002 0,01 0,0001 0,0002

PCB 0,001 0,001 1+ 0,002 0,002

Esteres Estalatos

0,0003 0,0003 0,0003

0,0003 0,0003

Cadmio 0,01 0,01 0,05 0,0002 0,004

Cromo 0.005 0.005 1 0,05 0,05

Niquel 0,002 0,002 1+ 0,002 **

Cobre 1 1 0,5 0,01 *

Plomo 0,05 0,05 0,1 0,01 0,03

Zinc 5 5 25 0,02 **

Cianuros (CN) 0,2 0,2 1+ 0,005 0,005

Fenoles 0,0005 0,001 1+ 0,001 0,1

Sulfuros 0,001 0,002 1+ 0,002 0,002

Arsénico 0,1 0,1 0,2 0,01 0,05

Nitratos (N) 0,01 0,01 0,1 NA NA

NOTAS:

* Pruebas de 96 horas LC50 multiplicadas por 0,1. ** Pruebas de 96 horas multiplicadas por 0,02. LC50 Dosis letal para provocar 50% de muertes o inmovilización de la especie del BIO ENSAYO. 1+ Valores a ser determinados: En caso de sospechar su presencia se aplicará los valores de la columna V provisionalmente. (2) Para el uso de aguas IV no es aplicable. NA Valor no aplicable.

3.2.3 Vertimientos

3.2.3.1 Reglamento de Desagües Industriales (D.S. Nº28-60-PL)

PARÁMETRO CONCENTRACIÓN MÁXIMA

pH Entre 5 y 8,5

Temperatura No mayor de 53ºC

Sólidos Sedimentables No mayor de 6,5 mL/L/h

Grasas y Aceites No mayor de 100 mg/L

DBO No mayor de 1000 mg/L

Sustancias Inflamables No mayor de 1g/L y punto de ignición mayor a 90ºC.

3.2.3.2 Condiciones para la descarga de aguas residuales industriales al

alcantarillado público.

PARAMETROS UNIDADES DE

MEDIDAS

CONCENTRACIÓN O VALOR ESTABLECIDO

Máximos admisibles

Temperatura Ion Hidronio Material sedimentable Material Flotante (malla 6) Aceite y grasa totales

ºC pH

ml/L hora

mg/L

40 6,5 - 10

8,5 Ausente

200

HIDROCARBUROS Y SOLVENTES ORGANICOS

Máxima remoción permitida por un separador de hidrocarburos

SUSTANCIAS INFLAMABLES Y EXPLOSIVAS

Diez por ciento por debajo del límite de ignición del explosivo

SUSTANCIAS INORGANICAS TOTALES Arsénico Cadmio Zinc Cobre Cromo Mercurio Níquel Plomo Selenio Boro Cloruro SUSTANCIAS DISUELTAS Cianuro Fácilmente liberado Total Sulfuros Sulfatos SUSTANCIAS ORGANICAS Demanda Bioquímica de Oxígeno Demanda Química de Oxígeno SUSTANCIAS QUE CONSUMEN OXIGENO ESPONTANEAMENTE Sulfito de Sodio

mg/L As mg/L Cd mg/L Zn mg/L Cu mg/L Cr mg/L Hg mg/L Ni mg/L Pb mg/L Se mg/L B mg/L Cl

mg/L CN mg/L CN mg/L S

mg/L SO4

mg/L DBO mg/L DQO

2 1

10 4 1

0,1 10 4 2 5

2000

2 30 2

1000

1000 2500

ausente

Fuente: TECSUP, Programa de Capacitación - Parámetros Físicos-Químicos del Agua, Diciembre 2000.

3.3 FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Las mayores fuentes de contaminación del agua son los desechos domésticos,

efluentes industriales, escurrimientos de la tierra labrada, deposición atmosférica y la

filtración de las operaciones de las minas y rellenos sanitarios.

3.3.1 Fuentes Puntuales

Son aquellas donde se descargan contaminantes en localizaciones específicas a

través de tuberías, acequias o alcantarillas a cuerpos de agua superficial. Entre las

cuales podemos incluir fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras (que retiran

algunos pero no todos los contaminantes), minas subterráneas de carbón y minas

diversas, pozos de petróleo fuera de costa y buques tanques petroleros. Las fuentes

puntuales se hallan en lugares específicos (principalmente en áreas urbanas) y son

muy fáciles de identificar, monitorear y regular (Miller T.; 1992).

3.3.1.1 Contaminación Industrial

Es la ocasionada por todos los tipos de desechos sólidos y/o líquidos que producen las

industrias de transformación y manufacturera, etc; contaminando con sus efluentes a

los mares, ríos, etc.

Entre las fuentes que originan los problemas de calidad de agua debido a la industria

podemos mencionar:

- materiales que consumen hidrógeno

- sólidos sedimentables y suspendidos

- materiales que imparten acidez o alcalinidad

- carga térmica que llevan los efluentes

- materiales tóxicos.

3.3.2 Fuentes no Puntuales

Son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes al agua superficial y

subterránea sobre una región externa, y partes de la atmósfera donde los

contaminantes son depositados en las aguas superficiales. Se pueden incluir los

vertimientos de sustancias químicas en el agua superficial y la infiltración desde tierras

de cultivo, lotes de pastura para ganado, bosques talados, tierras urbanas y

suburbanas, tanques sépticos, predios de construcción, sitios de estacionamiento,

carreteras y deposición ácida ( Miller T.; 1992).

3.3.2.1 Contaminación Doméstica

Es la producida por las residencias, instalaciones comerciales, públicas y similares.

Las aguas contaminadas domésticas poseen características particulares como: tiene

un olor característico que es causado por el sulfuro de hidrógeno producido por los

organismos anaeróbicos que reducen los sulfatos a sulfitos, el color de esta agua

suelen cambiar de gris a negra, etc. ( Miller T.; 1992).

3.4 EFECTOS DE LA CONTAMINACION

Entre los principales efectos a mencionar tenemos los siguientes:

- Destrucción de los limitados recursos hidráulicos

- Disminución de la calidad de agua para abastecimiento de la población, o uso para

riegos o industria.

- Supresión del poder autodepurado de los cauces con destrucción de su fauna y

flora; imposibilitando, o dificultando al menos su utilización.

- Exige un control riguroso y un tratamiento adecuado de la utilización de agua con

cierto grado de contaminación.

3.4.1 Efectos sobre la Salud Humana

Estos efectos se refieren a los producidos por contaminantes específicos

especialmente los químicos y son mostrados en el cuadro 1.

Cuadro 1.- Contaminantes y efectos en la Salud

CONTAMINANTE EFECTOS

Inorgánicos más comunes

Arsénico El principal síntoma es la hiperqueratosis palmo-plantar, Produce hipocromias, hipercromias, pérdida progresiva de la circulación en las extremidades; puede ser carcinógeno.

Bario (como sal de Ba) Contracción espasmódica de los músculos voluntarios, constricción de las arterias y consiguiente aumento de la presión sanguínea y muerte por hemorragias internas.

Fuente: Programa de Capacitación TECSUP Parámetros Físicos-Químicos del Agua, Diciembre 2000

CONTAMINANTE EFECTOS

Cadmio

Irritaciones estomacales, naúseas, vómito y diarrea, dolor abdominal y muscular. Es carcinógeno en animales de experimentación y casos humanos contribución de carcinoma de la próstata, además provoca alta presión arterial

Cianuro (como ácido cianhídrico)

Lesión nerviosa análoga a las del monóxido de carbono: atrofia muscular de los miembros, dismetría, convulsiones epileptoides,etc.

Cromo Conjutivitis, lagrimeo y dolor.

Fluor En concentraciones elevadas Produce fluorosis endémica acumulativa con la siguiente lesión esquelética en niños y adultos.

Mercurio Se acumula en el cerebro, ataca el sistema nervioso central, causa sordera parcial adormecido de las extremidades. Daño irreversible al hígado.

Metilmercurio Edema cerebral con destrucción masiva de la materia gris

Nitratos Parece no ser toxico o peligroso como tal pero puede convertirse por reducción bacteriana o química en nitrito, potencialmente dañino.

Nitrito Produce metahemoglobunemia.

Plomo Aumento de la presión arterial, anemia, encefalopatía, reducción de hemoglobina.

Orgánico en aguas residuales

Aceites y grasas Producen olores y problemas técnicos.

Fenoles Producen mal sabor

Pesticidas Varias de estas sustancias son bioacumulativas y relativamente estables, así como agentes tóxicos y carcinógenos.

Fuente: Programa de Capacitación TECSUP Parámetros Físicos-Químicos del Agua, Diciembre 2000

3.4.2 Efectos sobre el Medio Ambiente

En el medio ambiente acuático se presentan diversos procesos o formas de

contaminación como consecuencia de la entrada de los contaminantes a los cuerpos

de agua.

3.4.2.1 Eutroficación

Es el enriquecimiento de sustancias nutritivas en la superficie de los cuerpos de agua,

el cual conlleva el crecimiento acelerado de las algas y plantas. Luego las algas

mueren y necesitan para su remoción 154,5 moléculas de Oxígeno; ello ocasiona un

consumo de oxígeno en el agua y la consiguiente muerte de peces.

3.5 MONITOREO DE EFLUENTES

Este ítem fue desarrollado sobre la base del Protocolo para el monitoreo de emisiones

atmosféricas y efluentes líquidos R.M. N° 026-2000-ITINCI/DM.

3.5.1 Diseño del Programa de Monitoreo Ambiental

No existen procedimientos universales para el diseño de los Programas de Monitoreo.

Cada programa debe elaborarse específicamente para cada situación ambiental . El

monitoreo es un instrumento para mantener un diagnóstico actualizado de una

situación ambiental específica (Protocolo para el monitoreo de emisiones atmosféricas y

efluentes líquidos R.M. N° 026-2000-ITINCI/DM). En este sentido, es sumamente

importante asegurar la obtención de muestras representativas, seleccionando

adecuadamente las estaciones, el tipo de muestras y la frecuencia de recolección.

Para el diseño del Programa de Monitoreo se deben realizar las siguientes preguntas:

¿Qué actividad realiza la empresa?, ¿Cuáles son las etapas del proceso?, ¿Cuáles

son los objetivos del Monitoreo?, ¿Qué parámetros se deben medir?, ¿Cuándo y con

que frecuencia debo efectuar las mediciones?, ¿Dónde tomo las muestras?, ¿Qué

mediciones in situ debo hacer?, ¿Cómo y dónde realizo los análisis de las muestras?,

¿Cómo debo interpretar y reportar los resultados?.

3.5.2 Selección de los Parámetros

La selección de los parámetros dependerá de los objetivos del monitoreo y de la

actividad industrial desarrollada.

En el cuadro 2 se presentan los parámetros a ser considerados en monitoreos

preliminares para la caracterización de efluentes y cuerpos receptores. Se deberá

incluir también dos parámetros específicos para cada tipo de industria, requiriendo

para ello, conocer los insumos empleados y sus posibles efectos en la calidad del

agua.

Cuadro 2

PARÁMETROS EFLUENTES INDUSTRIAL

CUERPO RECEPTOR

Caudal SI SI

Temperatura SI SI

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) SI SI

pH SI SI

Sólidos en Suspensión V V

Aceites y Grasas SI V

V = Variable. La medición de estos parámetros depende del tipo de proceso.

Fuente: Protocolo para el monitoreo de emisiones atmosféricas y efluentes líquidos R.M. N° 026-2000-ITINCI/DM

Actualmente el CONAM tiene a su cargo el establecimiento de los límites máximos

permisibles de los contaminantes para cada sector, en el primer capítulo se presentó

la caracterización de los efluentes de acuerdo a la actividad industrial.

3.5.3 Selección de las Estaciones de Monitoreo

Para dar inicio a un monitoreo, se debe realizar la selección de las estaciones. Se

tendrá en cuenta la toma de muestras en las descargas provenientes de los procesos

de la planta hacia el medio ambiente receptor, y en todos los flujos de agua que

ingresan a la planta.

Para una buena caracterización de los efluentes y las aguas del cuerpo receptor, la

toma de muestras se debe realizar:

- Fuera de la planta, aguas arriba, a 300 m aproximadamente, es decir en sitios que

no están bajo la influencia de las fuentes de contaminación. Estas constituyen las

muestras en blanco.

- Fuera de la planta, aguas abajo, a 300 m aproximadamente, en las descargas

industriales.

- En la planta.

3.5.4 Muestreo y Mediciones

3.5.4.1 Frecuencia

Se llevará a cabo según las disposiciones dadas por los ministerios, siendo necesario

como mínimo dos muestreos al año a máxima carga, evaluándose los parámetros

seleccionados, así como medición del caudal. Excepcionalmente se hará un solo

monitoreo cuando sea justificable técnicamente, previa evaluación y autorización de la

entidad normativa.

3.5.4.2 Actividades de Muestreo

El muestreo comprende: Observaciones en la estación, mediciones de campo, toma

de muestras, filtrado (dependiendo del parámetro a analizar), almacenamiento de las

muestras, conservación, etiquetado, embalaje, transporte y finalmente logística.

En el proceso de muestreo, se pueden distinguir 3 etapas:

- Pre-muestreo.

- Muestreo in situ

- Post-muestreo

A. Acciones de Pre-muestreo

Las acciones previas a la toma de muestra serán:

- Equipos e instrumentos: deben de estar limpios y calibrados antes de ir al

campo, debiendo quedar en el mismo estado al finalizar el muestreo. Se

recomienda realizar formatos para el control equipos e instrumentos para ver la

disponibilidad y los requerimientos que tenemos.

Cuadro 3.- Algunos equipos para Mediciones in Situ

PARAMETROS

EQUIPOS METODO UNIDAD

pH Potenciómetro Electrométrico Rango: de 0 - 14

Temperatura Termómetro Termométrico ºC

Fuente: Elaboración propia

- Tipo de botella o recipiente de muestreo: se debe escoger el tipo de envase

idóneo para la toma de muestra, debiendo ser botellas de polietileno, vidrio o de

material especial, dependiendo de los parámetros a analizar.

- Volumen de muestra: dependerá del tipo de parámetro a analizar; es decir

generalmente se requiere de 1 a 2 litros para análisis químicos, y de 0,25 a 1 litro

para análisis bacteriológicos. En el cuadro 4 se presenta los volúmenes necesarios

para determinados parámetros.

- Método de preservación: Conservar los parámetros físicos, químicos y biológicos

es imprescindible, para garantizar la certeza de los resultados. Si el análisis no se

va a realizar in situ, entonces se debe conservar en frío y agregar algún

preservante, según sea el parámetro mostrándose en el cuadro 4 los métodos para

su preservación.

- Tiempo máximo de almacenamiento: Según el parámetro a analizar, cada uno

tiene un tiempo máximo de preservación, (ver cuadro 4) el cual tiene que

conocerse, pues dependerá de ello la credibilidad de los resultados de análisis.

Cuadro 4

Parámetros físico-químicos Volumen

Mínimo(ml) Recipiente Preservación

Tiempo de almacenamiento

Temperatura 25 PoV - Inmediato

pH 100 PoV - Análisis inmediato

Conductividad eléctrica 500 PoV Refrigerar 28 días

Alcalinidad Total 100 PoV Refrigerar 14 días

Sólidos disueltos 100 PoV Refrigerar 2-7 días

Sólidos sedimentables 100 PoV Refrigerar 2-7 días

Sólidos totales suspensión 100 PoV Refrigerar 2-7 días

DBO 1000 PoV Refrigerar 48 horas

DQO 100 PoV Refrigerar

Análisis inmediato H2SO4 , pH < 2

Oxígeno disuelto 300 V No requiere Análisis inmediato

Sodio 200 PoV HNO3 , pH < 2 6 meses

Potasio 200 PoV HNO3 , pH < 2 6 meses

Calcio 200 PoV HNO3 , pH < 2 6 meses

Sulfato 100 PoV Refrigerar 28 días

Cloruro 50 PoV No requiere 28 días

Cloro Residual 200 PoV No requiere Análisis inmediato

Fenol 500 PoV Refrigerar

28 días H2SO4 , pH < 2

Grasas y aceites 500 V Refrigerar


Detergentes 250 PoV Refrigerar 48 horas

Hidrocarburos 500 V ámbar Refrigerar


Nutrientes Volumen

Mínimo (ml) Recipiente Preservación

Tiempo de almacenamiento

Nitrógeno Total 500 PoV Refrigerar


Nitrógeno Amoniacal 100 PoV Refrigerar


Nitrógeno Orgánico 500 PoV Refrigerar


Nitrato 100 PoV Refrigerar


Nitrito 100 PoV Refrigerar 28 días

Fósforo Total 100 PoV Refrigerar


Fósforo Hidrolizable 100 PoV Refrigerar


Fosfato 100 PoV Refrigerar

48 horas H2SO4 , pH < 2

Fuente: Protocolo para el monitoreo de emisiones atmosféricas y efluentes líquidos R.M. N° 026-2000-ITINCI/DM

P = Polietileno

V = Vidrio

B. Acciones de Muestreo

Se desarrollarán actividades, tales como:

- Mediciones In Situ: estas mediciones se realizan con instrumentos o equipos

portátiles. Algunos parámetros a medirse in situ son: temperatura, pH, color,

conductividad, oxígeno disuelto, densidad, entre otros.

- Mediciones de caudal: se puede calcular conociendo el área y la velocidad del

fluido que fluye en determinada tubería o canal. Para tubería cerradas, el caudal se

mide con pitómetros y medidores volumétricos. Cuando una tubería tiene una

descarga al aire libre, el caudal se puede medir con el volumen acumulado en un

recipiente en un determinado periodo de tiempo.

- Rotulado de muestras: para una correcta identificación en el laboratorio, las

muestras deben estar correctamente etiquetadas debiendo contener la siguiente

información como mínimo: Nombre de quien toma la muestra, número de muestra,

ubicación del punto de muestreo, fecha y hora de recolección.

- Conservación y preservación de la muestra.

- Transporte y almacenamiento: se debe realizar en cajas térmicas, refrigeradoras

eléctricas o en cajas de madera cubiertas internamente por material aislante. Con

respecto al almacenamiento, deberá tenerse en cuenta el tiempo de conservación

para un correcto análisis.

- Precauciones durante el muestreo: tener cuidado sobretodo con el manejo de

los preservantes (H2SO4, HNO3, NaOH), manipulación de muestras tóxicas.

Adoptar todas las medidas de seguridad pertinentes para evitar accidentes.

C. Acciones de Post-muestreo

Son las actividades realizadas una vez concluida la toma de muestras. Se deberán

tener en cuenta los siguientes criterios:

- Calibración de equipos: Se deberá chequear la calibración de los equipos.

- Análisis Químicos: Se tendrá en cuenta los límites de sensibilidad, detección y

selectividad de los análisis, así como los requisitos de exactitud y precisión.

3.5.5 Análisis de los Resultados

Los resultados deberán analizarse tomando en cuenta los límites máximos permisibles

(LMP), estableciendo las comparaciones convenientes, a fin de comprobar los niveles

de riesgo de las sustancias y parámetros sobre el ambiente, la salud y el bienestar

humano. Los responsables cuentan entonces con resultados que les permitirán tomar

acciones con el fin de prevenir situaciones en las que los niveles de concentración de

contaminantes sobrepasen los estándares, o tomar acciones para reducir la

contaminación en caso de que los estándares hayan sido superados.

Los resultados deben ser analizados considerando siempre una interpretación a través

de cuadros, gráficos ó diagramas.

3.5.6 Metodología de los Análisis

Cada laboratorio adopta sus propias metodologías de análisis. Una de las

metodologías mas conocidas es la dada por la EPA (Environmental Protection Agency)

en Methods for Chemical Análisis of Water and Wastes, March 1979, presentadas en

el cuadro 5, cuyo manual ofrece los métodos de análisis efluentes líquidos.

Cuadro 5.- Metodología de Análisis

PARAMETROS

Normas EPA (propuesta por

MITINCI) MÉTODO

LIMITE DETECCIÓN

mg/l

pH Método 150.1 Electrométrico 0.1

Temperatura Método 170.1 Termométrico 0.5ºC

Oxigeno Disuelto Método 360.1 Modificado Winkler 0.1

Sólidos Totales Método 160.3 Gravimétrico 10

Solidos Insolubles Método 160.5 Gravimétrico 10

DBO Método 405.1 DBO 5 días, 20ºC 0.1

DQO Método 410.1 Titulación 0.1

Sulfatos Método 375.1 Gravimétrico 0.5

Arsénico Método 206.2 Colorimétrico 0.02

Cadmio Método 213.1 Absorción Atómica 0.01

Cromo Método 218.1 Colorimétrico 0.01

Fierro Método 236.1 Colorimétrico 0.01

Manganeso Método 243.1 Absorción Atómica 0.01

Mercurio Método 245.1 AA- Técnica de vapor

frío 0.002

Plomo Método 239.1 Absorción Atómica 0.01

Fuente: Diseño del Programa de Monitoreo – MITINCI –Sistema de Consultoría y Auditoria Ambiental

Los métodos para los análisis Biológicos de Aguas, se encuentran en los métodos

normalizados de la APHA, bibliografía del Centro Panamericano de Ingeniería

Sanitaria (CEPIS).

3.5.7 Elaboración de Informes

Los informes serán trimestrales, semestrales y/o anuales, adjuntándose copias del

resumen de datos de monitoreo. El informe a presentar debe ser conciso y claro

debiendo contener:

- Objetivos.

- Ubicación de las estaciones de Monitoreo

- Metodología y procedimientos empleados para lograr los objetivos.

- Resultados los monitoreos.

- Conclusiones derivadas de la interpretación de los resultados.

- Recomendaciones.

- Anexos.

3.6 REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

- ALBERT, LILIA A.; Introducción a la Toxicología; Metepec, Estado de México;

1997.

- CARRANZA, R; Tratamiento de Aguas y Reuso de Residuos Sólidos; curso de

Postgrado UNI; 1998.

- CARRANZA , R; Gestión Ambiental; curso de Postgrado UNFV; 1998.

- CASTRO DE ESPARZA, MARIA L., Manual de Procedimientos Simplificados de

Análisis Químicos de Aguas Residuales; 2da edición - Lima 1995.

- DECRETO SUPREMO Nº261-69-AP, Ley General de Aguas; Perú 1969.

- DECRETO SUPREMO Nº28-60-PL; Reglamento de Desagües Industriales; Perú

1960.

- EPA (Environmental Protection Agency) en Methods for Chemical Análisis of Water

and Wastes, March 1979.

- Normas de Calidad de Agua OMS (1984)

- Normas de Calidad de Agua USA (1998).

- Métodos Normalizados APHA, bibliografía del Centro Panamericano de Ingeniería

Sanitaria (CEPIS).

- RESOLUCIÓN MINISTERIAL N° 026-2000-ITINCI/DM-MITINCI; Protocolo para el

monitoreo de emisiones atmosféricas y efluentes líquidos, Perú 2000.

- TECSUP, Programa de Capacitación - Parámetros Físicos-Químicos del Agua,

Condiciones para la descarga de aguas residuales industriales al alcantarillado

público, Diciembre 2000.

- WATER QUALITY REGULATIONS E.C. Water Drinking Directive 80/778/EEC;

1989.

cap3

Documents

Transcript of cap3