FACULTAD DE INGENIERA

Escuela Profesional de Ingeniera agroindustrialECOLOGA GENERALTEMA: N 01 / Determinacin del oxgeno disuelto en agua J.P: Blga. Maribel Surichaqui VivancoNOMBRE: Kely Lindsay Machaca IigoSEMESTRE: I SemestreCDIGO: 1001920141

FECHA DE EJECUCIN: 18-05-15FECHA DE ENTREGA: 25-05-15

INTRODUCCIN

La determinacin de oxgeno disuelto (OD) es una de las medidas ambientales ms comunes y es un excelente indicador de la calidad de agua. El OD nunca es alto pero la vida acutica se ve afectada si el OD es menor de 5-6ppm, si la cantidad es de 3.0ppm o menos, la vida acutica deja de existir.

En aguas naturales, la reduccin de oxgeno se recupera por la aireacin y la fotosntesis. En aguas que se mueven rpidamente, la aireacin es el proceso ms importante y en los lagos y estanques (menos agitadas) es la fotosntesis. La produccin del oxgeno es alta a plena luz del da mientras que en la noche lo que ocurre es consume de oxgeno por el proceso de respiracin. (Torres Ivette, 12:13 7 de nov. 2012)Los niveles de oxgeno disuelto (OD) en guas naturales y residuales dependen de la actividad fsica, qumica y bioqumica del sistema de aguas. El anlisis de OD es una prueba clave en la contaminacin del agua y control del proceso de tratamiento de aguas residuales. (Apha, Awwa, Wpcf, 1992)

OBJETIVOS:

Determinar la cantidad de oxgeno disuelto (OD) en aguas naturales. Comprender la importancia de la medida del OD en muestras de agua. Conocer cules son los factores que afectan los niveles de DO.

FUNDAMENTO TERICO

El oxgeno es esencial para los riachuelos y lagos saludables. El nivel de Oxgeno Disuelto (OD) puede ser un indicador de cun contaminada est el agua y cun bien puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal de un determinado ecosistema. Generalmente, un nivel ms alto de oxgeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de oxgeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir.

El Oxgeno que se encuentra disuelto en el agua proviene, generalmente de la disolucin del oxgeno atmosfrico (en el aire se encuentra en la proporcin del 21%). Siendo un gas muy poco soluble en el agua y adems como no reacciona qumicamente, su solubilidad obedece a la Ley de Henry, la cual expresa que la solubilidad de un gas en un lquido es proporcional a su concentracin o a la presin parcial del gas en la disolucin.

Entre otros factores que influyen en la solubilidad del oxgeno estn los siguientes:

La temperatura y la salinidad: Ambos influyen de igual manera, es decir, una menor salinidad y temperatura puede guardar ms oxgeno en ella que el agua ms caliente y ms salada, a menor temperatura y salinidad, mayor solubilidad presentara el oxgeno.

La actividad biolgica: En el caso de las aguas naturales superficiales, tales como lagos, lagunas, ros, entre otros, el oxgeno proviene de los organismos vegetales que contienen clorofila o cualquier otro pigmento capaz de efectuar la fotosntesis. Los pigmentos facultan a las plantas, tanto inferiores como superiores a utilizar la energa radiante del sol y convertir el Dixido de Carbono (CO2) en compuestos orgnicos. La energa lumnica procedente del sol, permite que el agua y el Dixido de Carbono (como nica fuente de carbono) reaccionen para producir un azcar simple (glucosa), desprendindose oxgeno como subproducto.

El oxgeno disuelto, OD, en el agua procede del aire. Por absorcin, se mantiene el oxgeno necesario para la vida acutica, pero es muy sensible el equilibrio, debido a un suministro menguado y, por lo tanto, si hay demanda (demanda bioqumica de oxgeno) (DBO), anormal, el contenido disminuye a un punto crtico para la vida acutica, principalmente por el aumento de materia orgnica, que es aprovechada como fuente de nutrientes por los organismos aerobios que utilizan el oxgeno libre en su metabolismo. La concentracin de oxgeno disuelto, OD, puede asociarse con la corrosividad, actividad fotosinttica y grado de contaminacin del agua. El contenido de oxgeno disuelto en el agua se usa en la determinacin de la demanda bioqumica de oxgeno (DBO).(ftp://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.1106.1984.pdf)

EFECTO DE FACTORES ABIOTICOS SOBRE LA SOLUBILIDAD DEL OXGENO Temperatura:La cantidad de oxgeno presente en el agua es afectada por la temperatura, la salinidad y la presin atmosfrica. La concentracin de oxgeno en agua es inversamente proporcional con la temperatura. Si elevamos la temperatura del agua a su punto de ebullicin generamos una solucin libre de oxgeno. Podemos generalizar que a cualquier presin atmosfrica, aguas fras saturadas con oxgeno contienen una mayor cantidad de oxgeno disuelto que aguas tibias o calientes. No obstante, la relacin inversa entre temperatura y la concentracin de oxgeno disuelto puede verse alterada en ambientes naturales por efecto de los procesos de fotosntesis y respiracin.

Los cambios estacionales generan alteraciones significativos en la temperatura de los cuerpos de agua. Dichas alteraciones en temperatura tendrn, a su vez, un efecto sobre los niveles de oxgeno disuelto. Aumentos en la temperatura del agua traen como consecuencia una disminucin en los niveles de oxgeno disuelto. Algunos incidentes de mortandad masiva de peces en cuerpos de agua interiores, durante la poca de verano, se pueden relacionar con una reduccin en los niveles de oxgeno. De forma inversa, en cuerpos de agua no-contaminados se registran aumentos en los niveles de oxgeno disuelto durante el periodo de invierno.

Salinidad:La presencia de algunos minerales en una solucin reduce la solubilidad de los gases.Las sales disueltas en agua reducen los espacios intermoleculares disponibles para la disolucin del oxgeno. La Tabla 3 nos ilustra el efecto combinado de la temperatura y la salinidad sobre el oxgeno disuelto. El efecto de la exclusin de oxgeno en funcin de la concentracin de sales disueltas es mnimo excepto en ambientes hipersalinos, tales como los salitrales.

Presin atmosfrica:La solubilidad de un gas est determinada por su presin parcial (p) [Ley de Henry]. A su vez, la presin parcial de un gas es afectada por cambios en altitud (cambios en presin atmosfrica). Observamos que en cuerpos de agua no contaminados la concentracin de oxgeno disminuye con la altitud. Es conveniente aclarar que dicha relacin puede ser alterada por los procesos de fotosntesis y respiracin. La relacin entre los niveles medidos de oxgeno disuelto, el por ciento de saturacin de oxgeno en agua, la temperatura del agua y la altitud se interpretan tradicionalmente utilizando un nomograma.

La Actividad Biolgica: En el caso de las aguas naturales superficiales, tales como lagos, lagunas, ros, entre otros, el oxgeno proviene de los organismos vegetales que contienen clorofila o cualquier otro pigmento capaz de efectuar la fotosntesis. Los pigmentos facultan a las plantas, tanto inferiores como superiores a utilizar la energa radiante del sol y convertir el Dixido de Carbono (CO2) en compuestos orgnicos. La energa lumnica procedente del sol, permite que el agua y el Dixido de Carbono (como nica fuente de carbono) reaccionen para producir un azcar simple (glucosa), desprendindose oxgeno como subproducto.Reaccin de Fotosntesis

Por la noche, cuando no hay luz para producir la fotosntesis, las plantas consumen el oxgeno en la respiracin. La respiracin tambin tiene lugar en presencia de la luz solar; sin embargo, la reaccin neta es la produccin de oxgeno.Reaccin de Respiracin

Dato: La turbulencia de la corriente tambin puede aumentar los niveles de OD debido a que el aire queda atrapado bajo el agua que se mueve rpidamente y el oxgeno del aire se disolver en el agua.

Una diferencia en los niveles de OD puede detectarse en el sitio de la prueba si se hace la prueba temprano en la maana cuando el agua est fra y luego se repite en la tarde en un da soleado cuando la temperatura del agua haya subido. Una diferencia en los niveles de OD tambin puede verse entre las temperaturas del agua en el invierno y las temperaturas del agua en el verano. Asimismo, una diferencia en los niveles de OD puede ser aparente a diferentes profundidades del agua si hay un cambio significativo en la temperatura del agua. Los niveles de oxgeno disuelto tpicamente pueden variar de 0 - 18 partes por milln (ppm) o (mg/L) aunque la mayora de los ros y riachuelos requieren un mnimo de 5 - 6 ppm para soportar una diversidad de vida acutica. Adems, los niveles de OD a veces se expresan en trminos de Porcentaje de Saturacin.(https://puraquimica.files.wordpress.com/2011/07/ oxc3adgeno-disuelto.pdf)

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

A. Materiales:

Marcador

Vaso precipitado

Probeta de 50 ml.

Frascos de reaccin

B. Equipos:

Oxmetro

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Experimento 01:

En este caso no realizamos la medida de volumen de 60 ml, ya que de haberlo hecho el agua se hubiere agitado y no se hubiera podido medir la T inicial. Colocamos el equipo (SENSOR) y realizamos movimientos de rotacin manual y la lectura de esta. Medimos paralelamente la temperatura.N DE MUESTRAZONA DE ESTUDIO[ ] OD (mg/L)T(C)

01Posoccoy3.1719.4

02Andarapa2.6621.2

03Hualalachi2.0021.2

04Puywaylla2.9919.7

05Yantuyhuanca2.8818.6

Anotamos los datos en la siguiente tabla:

Ojo: el agua no se agit para este experimento.

Grfica

Experimento 02:

Al culminar el experimento 01 tapamos las muestras de agua, nos aseguramos de que estn correctamente tapados, para luego proceder a agitarlos por unos minutos. Destapamos con cuidado los envases, para luego proceder a colocar el (SENSOR) realizamos movimientos de rotacin manual y medimos la temperatura del agua. Anotamos los datos en la siguiente tabla: N DE MUESTRAZONA DE ESTUDIO[ ] OD (mg/L)T(C)

01Posoccoy3.2620. 3

02Andarapa2.9721

03Hualalachi1.9621. 3

04Puywaylla3.0819.8

05Yantuyhuanca3.1719.1

Experimento 03: Muestra 06 (H20 de cao del laboratorio de Sta. Rosa)Grfica

Experimento 03: Muestra 06 (H20 de cao del laboratorio de Sta. Rosa)

Colectamos (H20 de cao del laboratorio de Sta. Rosa) Medimos un volumen de 60 ml. Y luego vertemos en un vaso precipitado. Colocamos el (SENSOR) y realizamos movimientos de rotacin manual y la lectura de esta. Medimos paralelamente la temperatura del agua. Anotamos los datos en la siguiente tabla: Medimos un volumen de 60 ml. de cada muestra, para luego verter en un vaso precipitado. Calentamos el agua a diferentes temperaturas. Colocamos el equipo (SENSOR) y realizamos movimientos de rotacin manual, paralelamente medimos la temperatura del agua. Por ultimo anotamos los datos en el siguiente cuadro:

N DE MUESTRAZONA DE ESTUDIO[ ] OD (mg/L)T(C)

01Agua de cao de santa Rosa2.6135.4

022.7928.5

032.7032.6

042.8826.2

052.7528.8

063.1218.6

Grfica:

RESULTADOS

Zona de estudio

Muestra # 02: Posoccoy Se extrajo de un manante. No hay plantas acuticas, solo cierta especie de musgos y helechos.

Muestra # 02: Andarapa Se extrajo de un manante. Se pudo observar diferentes tipos de plantas emergentes y piedras alrededor.

Muestra # 03: Hualalachi Se extrajo de un manante. En ella se encontraban piedras y rocas grandes.

Muestra # 04: Puywaylla Se extrajo de un manante. Haba berro, piedras y arbustos como la chilca y otros.

Muestra # 05: Yantuyhuanca Se extrajo de un manante. haba berro y piedras. Alrededor se pudo observar cultivos de maz.

DISCUSIN

Los niveles de DO pueden fluctuar durante el da, elevndose a lo largo de la maana y alcanzando un mximo en la tarde. Por la noche cesa la fotosntesis, pero las plantas y animales continan respirando, causando una disminucin de los niveles de DO. Como las fluctuaciones diarias son posibles, los ensayos de DO deben realizarse a la misma hora cada da. Grandes fluctuaciones en los niveles de oxgeno disuelto en periodos cortos de tiempo pueden traer como resultado una multiplicacin de algas. Como la poblacin de algas est creciendo con gran rapidez, los niveles de oxgeno disuelto aumentan. Pronto las algas comienzan a morir y son descompuestas por bacterias aerbicas, las que usan el oxgeno. A medida que mueren ms algas, el requerimiento de oxgeno de la descomposicin aerbica aumenta, lo que resulta en una cada brusca de los niveles de oxgeno. A continuacin de una floracin de algas, los niveles de oxgeno pueden ser tan bajos que los peces y otros organismos acuticos se sofocan y mueren. (http://www.lenntech.es)

El oxgeno disuelto ha sido uno de los constituyentes no-conservativos (su concentracin es variable) ms estudiados en ecosistemas acuticos. Este es un requisito nutricional esencial para la mayora de los organismos vivos, dada su dependencia del proceso de respiracin aerbica para la generacin de energa y para la movilizacin del carbono en la clula. Adems, el oxgeno disuelto es importante en los procesos de: fotosntesis, oxidacin-reduccin, solubilidad de minerales y la descomposicin de materia orgnica. Los niveles de oxgeno disuelto necesarios para sostener la vida de organismos acuticos varan de una especie a otra. Las truchas, por ejemplo, requieren concentraciones mayores a 4.0 mg/L para permanecer saludables, mientras que muchas especies de crustceos pueden vivir y reproducirse en ambientes acuticos donde la concentracin de oxgeno disuelto oscila entre 2.0 y 0.1 mg/L. Por otro lado, existe una gran variedad de microorganismos (bacterias, hongos y protozoarios) para los cuales el oxgeno no es indispensable (anaerobios facultativos), otros no lo utilizan, siendo indiferentes a su presencia (aerotolerantes) e incluso, para algunos el oxgeno resulta ser txico o inhibitorio para el crecimiento (anaerobios estrictos). (https://sites.google.com/.../-4-determinacion-de-oxigeno-disuelto-en-agua....)

La distribucin del oxgeno en cuerpos de agua naturales est determinada por el intercambio gaseoso a travs de la superficie del agua, la produccin fotosinttica, el consumo respiratorio y por procesos fsicos de adveccin (movimiento horizontal del aire causado principalmente por variaciones de la presin atmosfrica cerca de la superficie) y difusin. Siendo el oxgeno un requisito nutricional esencial para la mayora de los organismos, es importante medir las variaciones por unidad de tiempo de los procesos biticos (fotosntesis y respiracin celular) y abiticos que se desarrollan in situ, que afectan su concentracin y distribucin. Es conveniente conocer dichas variaciones, si nos interesa construir modelos dinmicos del funcionamiento de comunidades acuticas. (Packard, et al., 1969)

CONCLUSIN

Se logr determinar la cantidad de oxgeno presente en el agua es afectada por la temperatura, la salinidad y la presin atmosfrica y tambin comprend que el OD se logra por difusin del aire del entorno, la aireacin del agua que ha cado sobre saltos o rpidos; y como un producto de desecho de la fotosntesis.

Comprend que el oxgeno gaseoso se disuelve en el agua por diversos procesos como la difusin entre la atmsfera y el agua, oxigenacin por el flujo del agua sobre las rocas y otros detritos, la agitacin del agua por el viento y la fotosntesis de plantas acuticas. Hay muchos factores que afectan la concentracin del oxgeno disuelto en un ambiente acutico. Estos factores incluyen: temperatura, flujo de la corriente, presin del aire, plantas acuticas, materia orgnica en descomposicin y actividad humana.

Tambin se logr conocer los factores que afectan los niveles del OD. Por ejemplo, si el agua est demasiado caliente no habr suficiente oxgeno en esta. Cuando hay muchas bacterias o minerales acuticos en el agua, forman una sobrepoblacin, usando el oxgeno disuelto en grandes cantidades.

CUESTIONARIO

1. En qu procesos biolgicos es necesario el anlisis de DO del agua?

La oxidacin biolgica es el mecanismo mediante el cual los microorganismos degradan la materia orgnica contaminante del agua residual. De esta forma, estos microorganismos se alimentan de dicha materia orgnica en presencia de oxgeno y nutrientes, de acuerdo con la siguiente reaccin:Demanda bioqumica de oxgeno DBO Permite determinar la materia orgnica biodegradable. Es la cantidad de oxgeno necesaria para descomponer la materia orgnica presente, por la accin bioqumica aerobia. Esta transformacin biolgica precisa un tiempo superior a los 20 das, por lo que se ha aceptado, como norma, realizar una incubacin durante 5 das, a 20C, en la oscuridad y fuera del contacto del aire, a un pH de 7-7.5 y en presencia de nutrientes y oligoelementos que permitan el crecimiento de los microorganismos. A este parmetro se le denomina DBO5.

La actividad biolgica: En el caso de las aguas naturales superficiales, tales como lagos, lagunas, ros, entre otros, el oxgeno proviene de los organismos vegetales que contienen clorofila o cualquier otro pigmento capaz de efectuar la fotosntesis. Los pigmentos facultan a las plantas, tanto inferiores como superiores a utilizar la energa radiante del sol y convertir el Dixido de Carbono (CO2) en compuestos orgnicos. La energa lumnica procedente del sol, permite que el agua el Dixido de Carbono (como nica fuente de carbono) reaccionen para producir un azcar simple (glucosa), desprendindose oxgeno como subproducto. (ftp://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.1106.1984.pdf)

2. Qu otros mtodos es existen para medir el DO del agua?

El principio de Arqumedes, este mtodo es especialmente tilpara medirel volumen de cuerpos slidos impermeables,

El siguientemtodo (Tcnica de Winkler), es especialmente tilpara medirel volumen de cuerpos slidos impermeables,

BIBLIOGRAFA

http://www.lenntech.es/por-que-es-importante-el-oxigeno-disuelto-en-el-agua.htm#ixzz3b1lldhlc

http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/oxigeno.htm

https://sites.google.com/.../-4-determinacion-de-oxigeno-disuelto-en-agua...

ftp://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.1106.1984.pdf

Krebs, C.J. 1986. Ecologa: Anlisis experimental de la Distribucin y la Abundancia. Pirmide, Madrid.

Miller, G.T.1992.Ecologa y medio ambiente. Grupo Editorial Iberoamrica.