EMPRESA NICARAGUENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS SANITARIOS

PARÁMETROS FÍSICOS Y QUÍMICOS DEL AGUA Y LAS HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

APLICADO

MAYO 2015

INTRODUCCIÓN

La contaminación de los recursos hídricos es un problema cada vez más grave,principalmente las aguas superficiales, que a menudo son utilizadas como destino finalde residuos domésticos e industriales. Estas descargas pueden producir un cambio en lacalidad de las aguas naturales.

Por tanto, es muy importante conocer las características físicas y

químicas del agua antes de seleccionarla como fuente

de abastecimiento para una población.

NORMA CAPRE

Para evaluar la Calidad del Agua de Consumo Humano se estableció desde 1993 la NORMA REGIONAL CAPRE

OBJETIVO: Proteger la salud pública, ajustar, eliminar o reducir al mínimo componentes del agua que pueden representar un riesgo para la salud de la población e inconvenientes para los sistemas de abastecimiento del agua.

Miembros: Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá y República Dominicana.

NORMA CAPRE

NORMA CAPRE

NORMA CAPRE

NORMA CAPRE

NORMA CAPRE

MUESTREO DE FUENTES DE AGUA SEGÚN NORMA CAPRE:

OBJETIVO:

Obtener una porción de aguarepresentativa de la fuente deestudio, para su posteriorevaluación analítica.

Tipo de análisisFrecuencia de monitoreo

Fuente Subterránea Fuente Superficial

Físico-químico 1v / año 2v/año

Metales pesados 1v/ año 2v/año

Bacteriológicos 2v/año 2v/año

Pesticidas

organoclorados1v / año 2v/año

Cloro residual

Diario en el

punto de

aplicación

Diario en el

punto de

aplicación

La frecuencia de monitoreo de fuentes superficiales y subterráneas estábasado en norma CAPRE:

Ejemplos de frascos utilizado para el muestreo de aguas potables:

FISICO QUIMICOEnvase plástico de 1 galón

ANALISIS BACTERIOLOGICOSEnvases de vidrio de 250 ml

ANALISIS DE HIERROEnvases de polipropilenode 125 ml

ANALISIS DE METALES PESADOSEnvases de polipropilenode 1 litro

ANALISIS DE PESTICIDASEnvases de vidriode 1 litro

Algunos tiempos de preservación de muestras:

PARÁMETRO PRESERVANTE TIPO DE ENVASE

TIEMPO MÁXIMO

DE

ALMACENAMIENTO

pH Refrigerada ≤6°c VidrioAnalizar antes de 15

minutos

Temperatura No Requerido Plástico o VidrioAnalizar antes de 15

minutos

ConductividadRefrigerada a ≤6°c

Plástico o Vidrio Analizar antes de 15

minutos

Nitratos Refrigerada ≤6°cPlástico o Vidrio Analizar antes de 48

horas

Nitritos Refrigerada ≤6°cPlástico o Vidrio Analizar antes de 48

horas

Cloruros Refrigerada ≤6°c Plástico o Vidrio 28 días

PARÁMETRO PRESERVANTE TIPO DE ENVASE

TIEMPO MÁXIMO

DE

ALMACENAMIENTO

Alcalinidad Refrigerada ≤6°c Plástico o Vidrio 14 días

ColorRefrigerada ≤6°c

Plástico o Vidrio48 horas

Flúor No Requerido Plástico 28 días

Metales Pesados

(As, Pb, Mn, Cu,

Zn)

HNO3 a pH <2 Plástico 6 meses

Hierro HCL a pH <2 Plástico 6 meses

Pesticidas

OrganocloradosRefrigerada ≤6°c Vidrio 7 días

Ejemplos de identificación de muestras al remitirlas al laboratorio:

PARÁMETROS FÍSICOS

SABOR Y OLOR:

Se determinan mediante valoracionesorganolépticas de tipo subjetivo (Gustoy Olfato).

Junto con la turbidez y el color, definenla calidad organoléptica del agua.

TURBIDEZ:

La turbidez del agua se debe a la presencia de materia en suspensión, talescomo arcillas, sedimentos, partículas orgánicas coloidales, plancton y otros organismos microscópicos.

Equipo –Turbidímetro

Unidades: UNT

COLOR:

Puede originarse por:

Sustancias orgánicas coloreadas, por lo general,húmicas (sustancias producidas por ladescomposición de restos orgánicos)

Residuos industriales (textil y papel)

Metales (hierro y el manganeso) Equipo – Colorímetro

Unidades : UC

CONDUCTIVIDAD:La conductividad es la medida de la capacidad del agua para conducir laelectricidad y es un indicador de la concentración de aniones y cationespresentes en el agua.

Equipo – Conductivímetro

Unidad de medida – Microsiemenspor cm (µS/cm).

PH:

Se considera que el pH de las aguas deberíaestar entre 6,5 y 8.5. Este rango permitecontrolar sus efectos en el comportamiento devarios constituyentes del agua.

Equipo – Potenciómetros (pHmetros) o indicadores (papel de Litmus, papel Tornasol)

TEMPERATURA:

Es uno de los parámetros físicos más importantes en el agua, pues por logeneral influye en el retardo o aceleración de la actividad biológica, laabsorción de oxígeno, la precipitación de compuestos, la formación dedepósitos, la desinfección y los procesos de mezcla, floculación,sedimentación y filtración.

Se mide a través de termómetros osensores de temperatura incluidos enelectrodos de equipos de campo(conductivímetro o pH-metro).

PARÁMETROS QUÍMICOS

ALCALINIDAD:Es la capacidad del agua de neutralizar o regular cambios en acidez.

Importante en el tratamiento del aguaPuede provocar obstrucción en las tuberías y calentadores de agua

Equipos:•Dispositivos de análisis de agua•Kits de testado de alcalinidad

Unidad de medida – mg/l (≡ppm) de CaCO3

DUREZA:Es un indicador de la cantidad de sales disueltas de calcio y magnesio en el agua.

AGUAS DURAS puede dar lugar a incrustaciones en conducciones y equipos.AGUAS BLANDAS puede dar lugar a aguas agresivas frente a determinados materiales

de las conducciones.

Se la asocia con el consumo de más jabón y detergente durante el lavado.

Tipos de agua mg/l

Agua Blanda ≤17

Agua levemente dura ≤60

Agua moderadamente

dura

≤120

Agua dura ≤180

Agua muy dura >180

Equipos: Espectrofotómetro de absorción atómicaTitulación con EDTA

Unidad: mg/l de CaCO3

OTROS PARÁMETROS QUÍMICOS

SÓLIDOS TOTALES: Es la suma de:Sólidos disueltos (salinidad total): Medida de la cantidad de materia disuelta en el

agua.Sólidos en suspensión: Medida de los sólidos en suspensión que pueden ser

retenidos por un filtro (0,45 μm).

GASES DISUELTOS:Dióxido de carbono (CO2): Origina carbonato y bicarbonato. Su exceso hace el agua

corrosiva.Oxígeno (O2): Su presencia es vital para las diferentes formas de vida y es el

parámetro más importante en el control de la calidad de las aguas superficiales.Ácido sulfhídrico (H2S): Serios problemas de olores y corrosión.Amoníaco (NH3): Es un indicador de la contaminación del agua y, en forma no iónica,

es tóxico para los peces.

CATIONES:Se engloban todos los iones positivos que pueden estar presentes en el agua.

CALCIO (Ca2+):

Los iones calcio disueltos en el agua forman depósitos en tuberías y calderas cuando el agua es dura, es decir, cuando contiene demasiado calcio o magnesio.

MAGNESIO (Mg2+):

El ión magnesio tiene propiedades muy similares al ión calcio, pero sus sales son más solubles y difíciles de precipitar.

SODIO (Na+):El ión sodio suele estar asociado al ión cloruro.

POTASIO (K+):Es un catión mucho menos significativo que el sodio.

HIERRO (Fe):El ión hierro se puede presentar como ión ferroso (+2) o en la forma más oxidada del ión férrico (+3) pudiendo afectar a la potabilidad del agua y a la presencia de incrustaciones.

MANGANESO (Mn):El ión manganeso se comporta de forma similar al hierro.

ANIONES:Se engloban todos los iones negativos que pueden estar presentes en el agua.

Los más comunes son:CLORUROS (Cl-)SULFATOS (SO4

2-)BICARBONATOS (HCO3

-)CARBONATOS (CO3H2-)

También pueden aparecer en el agua, aunque en menor proporción lossiguientes aniones:

NITRATOS (NO3-)

FOSFATOS (PO43-)

FLUORUROS (F-)

Se presentan a niveles traza más comúnmente arsénico, cadmio, plomo, cromo, bario,cinc, níquel, etc.

Se determinan por:

Espectrofotometría de Absorción Atómica (AAS) por las técnicas de flama, horno termoeléctrico, generador de hidruros.

Plasma acoplado inductivamente con emisión óptica (ICP-OES) o de masas (ICP-MS).

“Grupo de metales o metaloides asociados con contaminación y toxicidadpotencial“.

METALES TÓXICOS:

Competencia de los analistas

Manipulación de los items de

ensayo, análisis o calibración

Calibración, mantenimiento y

verificación de equipos

Marcado, almacenamiento,

preparación de reactivos

Limpieza y desinfección

Análisis de estándares y

muestras

Blanco de reactivos

Muestras ciegas

Cumplimiento del control de calidad escrito para cada técnica analítica

Validación de métodos

Cartas de control

Revisión de cálculos, base de datos e informes

de resultados

Comparaciones interlaboratorios

Aspectos que pueden incluirse en un control de calidad:

CONTRO DE CALIDAD Y HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO

CARTAS DE CONTROL:

OBJETIVO: identificar la influencia de los dos principales tipos de errores: elsistemático y el aleatorio.

Es una de las primeras labores a ser realizadas para instalar un control de calidadanalítico interno.

Carta X:

Se escoge un valor de solución patrón

Se calculan los límites de advertencia y de control (superiores e inferiores):

LIMITE DE ADVERTENCIA: 100%+/- 2*3.6%LIMITE DE CONTROL: 100%+/-3*3.6%

HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Ejemplo de carta control elaborada en Excel:

LÍMITE DE DETECCIÓN (LDD) Y CUANTIFICACIÓN (LDQ):

El límite de detección (LDD): es la mínima concentración de analito en unamuestra que se puede detectar en un proceso de análisis con un nivelaceptable de confianza.

El límite de cuantificación (LDQ): es la concentración mínima de analito quepuede determinarse con un nivel aceptable de exactitud y precisión.

Ejemplo de cálculo de LDD en Excel:

PORCENTAJE DE BALANCE IÓNICO (ELÉCTRICO):

En un análisis químico completo debe verificarse que la suma de miliequivalentes deaniones es aproximadamente igual a la suma de miliequivalentes de cationes.

En la mayoría de los laboratorios los valores de % B.E. se encuentran porencima del 2.

ÍNDICE DE SATURACIÓN DE LANGELIER (IS):

El Índice de Langelier (Is) es uno de los sistemas más utilizados paradeterminar el carácter incrustante o agresivo de un agua.

Is = pH - pHs

Donde:Valor del pH de saturación o de equilibrio (pHs)pH real del agua (pH)

Is > 0,5 equivale a un agua incrustanteIs < 0,5 equivale a un agua agresiva

A manera de cierre…

¿LO SABÍAS?

CUIDAR EL AGUA ES TAREA DE TODOS!

GRACIAS POR SU ATENCIÓN