Acopampa.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FIMGM ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

ASIGNATURA:

QUÍMICA ANÁLITICA

TEMA:

EVALUAR LOS PARÁMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS

DE

AGUA

ACOPAMPA DOCENTE:

GOMEZ LEANDRO BRANDER LITER

INTEGRANTES: .OBREGON MEDOZA HUBERT .CRISTIAN ULISES JULCA .JAVIER ABAD FERNANDO .HUARCAYA CAMONES SAUL .YUNIOR ARNTAURCO

HUARAZ – PERÚ -2018

POTABLE

DE

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INTRODUCCIÓN Las propiedades fisicoquímicas del agua, esta se comporta como un magnífico disolvente en la mayoría de los casos, tanto de compuestos orgánicos como inorgánicos , ya sean de naturaleza polar o apolar; de forma que podemos encontrarnos en su seno una gran cantidad de sustancias sólidas, líquidas y gaseosas diferentes que modifican sus propiedades. A su comportamiento como disolvente hay que añadir su capacidad para que se desarrolle vida, lo que la convierte en un sistema complejo sobre el que habrá que realizar análisis tanto cualitativos como cuantitativos con objeto de conocer el tipo y grado de alteración que ha sufrido, y consecuentemente como se encuentran modificadas sus propiedades para usos posteriores. Puesto que la alteración de la calidad del agua puede venir provocada tanto por efectos naturales como por la actuación humana derivada de la actividad industrial, agropecuaria, doméstica o de cualquier otra índole, no es de extrañar que el análisis de los parámetros de calidad del agua se deba realizar a todo tipo de aguas, independientemente de su origen. En el siguiente trabajo presentamos las evaluaciones físicas, químicas y microbiológicas realizadas de la calidad de agua de acopampa.

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MARCO TEORICO Reglamento de calidad de agua para consumo humano D.S. Nº 031-2010-SA. La presente norma, se establece el nivel de concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos presentes en el agua, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni el ambiente. 1 MANGANESO EN EL CONSUMO DEL AGUA Los niños expuestos a altas concentraciones de manganeso en el agua potable obtuvieron peores resultados en los test de coeficiente intelectual, que los niños con exposiciones más bajas. "Hemos encontrado importante déficit en el cociente intelectual de los niños expuestos a mayor concentración de manganeso en el agua potable" Aun cuando el agua de grifo y el agua de embotellada generalmente contienen niveles seguros de manganeso, el agua de manantial puede estar contaminada algunas veces con niveles de manganeso suficientemente altos como para crear potencialmente un problema de salud. Si el agua potable se obtiene de un manantial, es aconsejable llevar a cabo análisis de manganeso para asegurarse de que el nivel de manganeso está por debajo de las normas establecidas en las normas. Anexo (figura 1) 2 NITRATOS EN EL CONSUMO DEL AGUA Las formas inorgánicas del nitrógeno incluyen nitratos (NO3-) y nitritos (NO2-), amoníaco (NH3) y nitrógeno molecular (N2). De forma natural, en el medio acuático, también se producen compuestos orgánicos nitrogenados que contienen nitrógeno amínico o amídico, constituyendo compuestos heterocíclicos tales como purinas y piridinas. El amoníaco es un gas incoloro a presión y temperatura ambiente, con un olor picante característico, que es altamente soluble en agua. Cuando se disuelve en agua se forman iones amonio (NH4+), estableciéndose un equilibrio químico entre ambas formas, la no ionizada (Amoníaco) y la ionizada (amonio). El término amonio total se refiere a la suma de ambas especies. El amoníaco es tóxico para los peces. La presencia de nitratos proviene de la disolución de rocas y minerales, de la descomposición de materias vegetales y animales y de efluentes industriales. Tampoco puede descartarse la contaminación proveniente del lavado de tierras de

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labor en donde se utiliza profusamente como componente de abonos y fertilizantes. En aguas residuales, su presencia es mínima habida cuenta del estado reductor de este medio. Por el contrario, la producción de NO3- en depuradoras de aguas residuales debe tenerse en cuenta, pues se convierte en factor limitante del crecimiento en sistemas hídricos si existe abundancia de fósforo, promoviendo fenómenos indeseables como la eutrofización. El nitrógeno Kjeldahl (NTK) mide la cantidad de nitrógeno amoniacal y de nitrógeno orgánico. Indica el contenido proteínico del agua. 

¿Cuál es la causa de la presencia de nitratos en el agua que consumimos? La presencia de nitratos en las aguas de suministro público es debida a la contaminación de las aguas naturales por compuestos nitrogenados. Se puede hablar de dos tipos principales de fuentes de contaminación de las aguas naturales por compuestos nitrogenados: la contaminación puntual y la dispersa. El primer caso se asocia a actividades de origen industrial, ganadero o urbano (vertido de residuos industriales, de aguas residuales urbanas o de efluentes orgánicos de las explotaciones ganaderas; lixiviación de vertederos, etc.) mientras que en el caso de la contaminación dispersa o difundida, la actividad agronómica es la causa principal. Si bien las fuentes de contaminación puntual pueden ejercer un gran impacto sobre las aguas superficiales o sobre localizaciones concretas de las aguas subterráneas, las prácticas de abono con fertilizantes (orgánicos o inorgánicos) son generalmente las causantes de la contaminación generalizada de las aguas subterráneas.

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¿Cómo estamos expuestos a los nitratos? La ingestión de nitratos no es exclusiva del agua de bebida, ya que este compuesto se puede encontrar en muchos alimentos. Algunas especias vegetales, especialmente las acelgas, las espinacas y la lechuga, tienen gran capacidad de acumulación de nitratos. El grado de acumulación no depende sólo del tipo y variedad genética sino también de la temperatura, la luz solar, el nitrógeno disponible y el tipo de cultivo. Las sales sódicas y potásicas de los nitratos y de los nitritos se utilizan como aditivos conservantes de alimentos, especialmente de determinados productos cárnicos. Algunos estudios realizados en diferentes comunidades indican que la ingesta media de nitratos a través de la dieta (excluida el agua de bebida) es de unos 50 mg/día.

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¿Qué efectos perjudiciales para la salud comporta la ingesta de nitratos? Desde hace tiempo se ha puesto de manifiesto que el principal efecto perjudicial para la salud derivado de la ingesta de nitratos y nitritos es la metahemoglobinemia, es decir, un incremento de metahemoglobina en la sangre, que es una hemoglobina modificada (oxidada) incapaz de fijar el oxígeno y provoca limitaciones de su transporte en los tejidos.

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¿Cuáles son los grupos de población que son más sensibles a los efectos adversos de los nitratos consumidos a través del agua de consumo? -

Las mujeres embarazadas.

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Las personas con hipoclorhidria gástrica natural o provocada por tratamientos antiácidos (úlcera péptica, gastritis crónica). Las personas con déficits hereditarios de metahemoglobina-reductasa o de NADH.

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Dirección General de Salud Pública y Participación, actualmente, ante un exceso de nitratos en el agua de consumo humano Las actuaciones de la Dirección General de Salud Pública y Participación relacionadas con la presencia de nitratos en las aguas de consumo se centran en el control analítico de las aguas y en actuaciones específicas con el fin de minimizar el riesgo. Aparte del autocontrol analítico que tienen que realizar los ayuntamientos o las entidades gestoras del suministro de agua para dar cumplimiento, la Dirección General de Salud Pública realiza analíticas completas de forma periódica. Actualmente, los resultados de los análisis efectuados en las redes de distribución son enviados a las entidades gestoras cuando se detecta algún problema, como el hecho de superar el valor paramétrico admisible de nitratos, mediante un informe técnico que insta a los responsables del suministro a efectuar las actuaciones oportunas, informando también de estas actuaciones a los ayuntamientos cuando la gestión del abastecimiento se realiza de forma indirecta Anexo (figura 2)

3 TEMPERATURA EN LA CALIDAD DE AGUA La temperatura de las aguas residuales y de masas de agua receptora es importante a causa de sus efectos sobre la solubilidad del oxígeno y, en consecuencia, sobre las velocidades en el metabolismo, difusión y reacciones químicas y bioquímicas. El empleo de agua para refrigeración (por ejemplo en las centrales nucleares) conlleva un efecto de calentamiento sobre el medio receptor que se denomina “contaminación térmica”. Su alteración suele deberse a su utilización industrial en procesos de intercambio de calor (refrigeración). Influye en la solubilidad de los

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gases y las sales. Temperaturas elevadas implican aceleración de la putrefacción, con lo que aumenta la DBO y disminuye el oxígeno disuelto

3.1. Demanda bioquímica de oxígeno DBO Permite determinar la materia orgánica biodegradable. Es la cantidad de oxígeno necesaria para descomponer la materia orgánica presente, por la acción bioquímica aerobia. Esta transformación biológica precisa un tiempo superior a los 20 días, por lo que se ha aceptado, como norma, realizar una incubación durante 5 días, a 20ºC, 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 parámetro se le denomina

4 TURBIEDAD EN EL CONSUMO DE AGUA

Se encuentra por debajo de los límites máximos permisibles 6.2 UNT. Por encima de 5 UNT. Se tendrá que bajar la turbiedad con el sistema de filtración Es una medida de la dispersión de la luz por el agua como consecuencia de la presencia en la misma de materiales suspendidos coloidales y/o partículas. La presencia de materia suspendida en el agua puede indicar un cambio en su calidad (por ejemplo, contaminación por microorganismos) y/o la presencia de sustancias inorgánicas finamente divididas (arena, fango, arcilla) o de materiales orgánicos. La turbidez es un factor ambiental importante en las aguas naturales, y afecta al ecosistema ya que la actividad fotosintética depende en gran medida de la penetración de la luz. Las aguas turbias tienen, por supuesto, una actividad fotosintética más débil, lo que afecta a la producción de fitoplancton y también a la dinámica del sistema. La turbidez del agua interfiere con usos recreativos y el aspecto estético del agua. La turbidez constituye un obstáculo para la eficacia de los tratamientos de desinfección, y las partículas en suspensión pueden ocasionar gustos y olores desagradables por lo que el agua de consumo debe estar exenta de las mismas. Por otra parte, la transparencia del agua es especialmente importante en el caso de aguas potables y también en el caso de industrias que producen

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materiales destinados al consumo humano, tales como las de alimentación, fabricación de bebidas, etc. Son difíciles de decantar y filtrar, y pueden dar lugar a la formación de depósitos en las conducciones de agua, equipos de proceso, etc. Además, interfiere con la mayoría de procesos a que se pueda destinar el agua. La turbidez nos da una noción de la apariencia del agua y sirve para tener una idea acerca de la eficiencia de su tratamiento

Las partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol haciendo que las aguas turbias se vuelvan más calientes, y así reduciendo la concentración de oxígeno en el agua. El principal impacto de una alta turbidez es meramente estético: a nadie le gusta el aspecto de agua sucia. Pero, además, es esencial eliminas la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que se desea ser consumido, las partículas suspendidas también ayudan a las adhesiones de metales pesado y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas Anexo (figura 3).

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2. OBJETIVOS 

Examinar los parámetros físicos, tales como conductividad y pH del potable de Acopampa.

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Determinar la calidad de agua potable de Acopampa

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Sensibilizar a la población para el uso racional y responsable del agua potable Acopampa.

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Cumplir con la responsabilidad social como estudiantes.

FOTO DEL GRUPO QUE REALIZO LA TOMA DE

MUESTRA 2DO PUNTO

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ACOPAMPA (PUNTO BAJO)

3. Marco teórico

3.1. CONDUCTIVIDAD La conductividad eléctrica de una disolución puede definirse como la aptitud de ésta para transmitir la corriente eléctrica, y dependerá, además del voltaje aplicado, del tipo, número, carga y movilidad de los iones presentes y de la viscosidad del medio en el que éstos han de moverse. En disoluciones acuosas, y puesto que su viscosidad disminuye con la temperatura, la facilidad de transporte iónico o conductividad aumentará a medida que se eleva la temperatura. Según la ley de Ohm, cuando se mantiene una diferencia de potencial (E), entre dos puntos de un conductor, por éste circula una corriente eléctrica directamente proporcional al voltaje aplicado (E) e inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R). I = E/R En disoluciones acuosas, la resistencia es directamente proporcional a la distancia entre electrodos (l) e inversamente proporcional a su área (A): R = r·l/A Donde r se denomina resistividad específica, la llamada conductividad específica (k), con unidades W-1·cm-1 o mho/cm (mho, viene de ohm, unidad de resistencia, escrito al revés) . Actualmente se emplea la unidad del SI, siemens (S), equivalente a mho; y para trabajar con números más manejables se emplean submúltiplos: 1 mS/cm = 1 dS/m = 1000 (S/cm = 1 mmho/cm) CONDUCTIVIDAD Y SÓLIDOS DISUELTOS Se define la conductividad eléctrica como la capacidad de que una sustancia pueda conducir la corriente eléctrica, y por tanto es lo contrario de la resistencia eléctrica.

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La unidad de medición utilizada comúnmente es el Siemens/cm (S/cm), en millonésimas (10-6) de unidades, es decir microSiemens/cm (µS/cm), o en milésimas (10-3) es decir miliSiemens/cm (mS/cm).

El agua dulce es un mal conductor de la corriente eléctrica.

3.2. ACIDES (PH) Determinar la cantidad de alcalinidad en las muestras de agua potable,; y también comprobar si el cliente cumple con las Normas establecidas al igual que conocer si toma las medidas pertinentes del caso.

El pH es un indicador de la acidez de una sustancia. Está determinada Por el número de iones libres de H. La acidez es una de las propiedades más importantes el agua. El agua disuelve casia todos los iones. El pH sirve como indicador que compara algunos de los iones más solubles del agua. El resultado de una medición de pH viene determinador por una consideración entre el número de protones y el número de iones hidroxilo cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra Entonces tendrá un pH de 7 El ph del agua puede variar entre 0 y 14 cuando el ph de una sustancia es mayor a 7 es una sustancia básica. Cuando el ph de una sustancia está por debajo de 7 es una sustancia acida. Cuando más se aleje el ph por encima o por debajo de 7. Más básica o más acida será solución

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4. MEDICIONES DE PARAMETROS EN LABORATORIO

A.CALCULOS DE LA CONDUCTIVIDAD EN LABORATORIO 1: MATERIALES a. conductimetro. b. baso de precipitado. c. botella para almacenar la muestra.

a.

b.

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C.

2.PROCEDIMIENTO a. debe asegurarse que el equipo este en buen estado, verificando que los componentes del mismo, estén completos (el conductivímetro, el sensor, las baterías, etc); b. Luego, procede a encender y calibrar el conductivímetro, utilizando una solución de conductividad eléctrica conocida a una temperatura de 25°C aproximadamente; se introduce el sensor hasta la mitad y pasar a registrar en la pantalla del mismo, la medida requerida para su calibración y se ajusta. c. Para realizar las lecturas de conductividad eléctrica se introduce el sensor directamente en el cuerpo de agua o en el vaso químico donde se encuentra la muestra y se genera automáticamente la lectura por el instrumento (conductivímetro), la cual es anotada en la libreta de campo.

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1RA MUESTRA .CONDUCTIVIDAD=80.9 mS/cm T°=17.2°C .Fecha:23-05-2018 .Hora de la medición: 17:20 pm 2DA MUESTRA .CONDUCTIVIDAD=96.2 mS/cm T°=16.4°C .Fecha:23-05-2018 .Hora de la medición: 17:25 pm

B.MEDICION DEL PH EN LABORATORIO Alcalinidad: Capacidad de una sustancia química en solución acuosa para ceder iones OH - . La alcalinidad de un agua se expresa en equivalentes de base por litro o en equivalente de carbonato cálcico. • Reactivos: Sustancia que se emplea para descubrir la presencia de otra. • Vial: Tubo de ensayo o frasquito destinado a contener una sustancia, del cual se van extrayendo las dosis convenientes

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1. Equipos y herramientas. .baso de precipitado .pH metro .envase para la muestra .Reactivo

2: PROCEDIMIENTO a. Seleccione un volumen de la muestra correspondiente para la concentración como mg/L b. Inserte un tubo delgado en el cartucho de titulación. Coloque el cartucho de titulación en el cuerpo del titulador manual. c. Gire la perilla y deje salir algunas gotas para evitar las burbujas. Coloque el contador en cero aras luego continuar con la titulación

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d. Use una probeta o pipeta para medir el volumen de muestra de acuerdo con la tabla 1. Transfiera la muestra a un Erlenmeyer limpio de 250 mL. Diluya hasta unos 100 mL con agua destiladas si es necesario. 1RA MUESTRA T°=16.4°C . PH=7.462 .Fecha:23-05-2018 .Hora de la toma de muestra: 17:12 pm

2DA MUESTRA T°=16.4°C . PH=7.642 .Fecha:23-05-2018 .Hora de la toma de muestra: 17:15 pm

4. CONCLUSIONES .El agua tiene el ph neutro=7 . El agua dulce es un mal conductor eléctrico. .El agua que se está bebiendo en acopampa si cumple los parámetros de ph y conductividad. .la medición del ph no es exacta, el factor es el instrumento de medición .El agua de acopampa está libre de soluciones acidas

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3. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO PARA EL MUESTREO 3.1 MATERIAES

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3.2 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

3.2.1 MUESTREO 1 o Se sacó muestras de agua, del primer CAÑO. Este procedimiento se realizó cuidadosamente, siguiendo las medidas indicadas. Se procedió rotular los cuatro primeros embaces, con la ayuda de un embace de botella uno de mis compañeros se inclinó hacia el tanque para sacar la muestra.

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3.2.2 MUESTREO 2 o Se sacó muestras de agua, del segundo punto donde el agua era clorada. Este procedimiento se realizó cuidadosamente, siguiendo las medidas indicadas. Se procedió rotular los embaces siguientes, con la ayuda de un embace de botella uno de mis compañeros se inclinó hacia el tanque para sacar las muestras, luego procedimos llenar a los embaces rotulados.

RESULTADOS 4.1 RESULTADOS DEL MUESTREO TABLA 1: PRIMERA MUESTRA (Unión de corrientes de agua) RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS (MANANTIAL PARIAWILLCAHUAIN) COD. PARAMETRO UNIDAD METODO LIMITE DE MUESTRA DE DETECCION Código del M1 MEDIDA cliente Fecha de muestreo Hora de 09:00 muestreo Código del AG171920 laboratorio FQ ANALISIS FISICOQUIMICOS FQ11 Color TCU E. Merck 0.5 < 0.5 015 (*) FQ12 𝐂𝐨𝐧𝐝𝐮𝐜𝐭𝐢𝐯𝐢𝐝𝐚𝐝𝟐 uS.𝒄𝒎−𝟏 APHA 2510 …… 87.6 B-Versión (en laboratorio) 2012 FQ17

Dureza total

mg/l CaCO3

APHA 2340 C (*)

1

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INTERPRETACIÓN (M1): Las muestras halladas del agua potable, nos damos cuenta de que en el análisis fisicoquímico todos los parámetros analizados se encuentran dentro de los límites máximos permisibles, la cantidad de metales totales hallada en el manantial es mínima, no sobrepasa los límites, en el análisis de nutrientes se encuentra también dentro de los límites de la norma; sin embargo el análisis a los indicadores de contaminación microbiológica e identificación de patógenos sobrepasa los límites máximos permisibles la cual no es apta para consumo human

TABLA 2: SEGUNDA MUESTRA (dentro del tanque de almacenamiento de agua) RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS (MANANTIAL PARIAWILLCAHUAIN) COD. PARAMETRO UNIDAD METODO LIMITE DE MUESTRA DE DETECCION Código del M2 MEDIDA cliente Fecha de muestreo Hora de 09:00 muestreo Código del AG171921 laboratorio FQ ANALISIS FISICOQUIMICOS FQ11 Color TCU E. Merck 0.5 < 0.5 015 (*) FQ12 𝐂𝐨𝐧𝐝𝐮𝐜𝐭𝐢𝐯𝐢𝐝𝐚𝐝𝟐 uS.𝒄𝒎−𝟏 APHA 2510 …… 77.6 B-Versión (en laboratorio) 2012 FQ17 Dureza total mg/l APHA 2340 1 25 CaCO3 C (*) INTERPRETACIÓN (M2): En el segundo muestreo, de las muestras analizadas podemos observar que en el análisis fisicoquímico todos los parámetros analizados se

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encuentran dentro de los límites máximos permisibles. Asimismo, la cantidad de metales totales hallada en el manantial es mínima, no sobrepasa los límites, el análisis de nutrientes se encuentra también dentro de los límites de la norma; sin embargo el análisis a los indicadores de contaminación microbiológica e identificación de patógenos sobrepasa los límites máximos permisibles. Determinándose el agua potable de acopampa no apta para consumo humano.

RESULTADOS 1. Los resultados obtenidos en los tres muestreos realizados al centro poblado de acopampa nos damos cuenta de que el lugar tiene problemas en el sistema de cloración, por ello la turbidez presentada en los tres puntos excede las normas de calidad de agua para consumo humano.

2. La presencia de manganeso en las aguas subterráneas de esta comunidad se puede afirmar bajo la norma de calidad de agua que este elemento cumple con los parámetros requeridos.

3. Los coliformes hallados en los tres puntos exceden las normas de calidad de agua para consumo humano, esto quiere decir que en el sistema es ineficiente en sistema de cloración, por ende si no se toman medidas necesarias sobre el caso, esto será daño a la salud para la comunidad de acopampa

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4. En la segunda encuesta realizada con respecto al primero, el cambio de actitud por parte de los usuarios es de lado positivo; sin embargo, siguen habiendo mal manejo de agua potable. Así mismo en el segundo cuadro estadístico prevalece el resultado (el agua potable es regular), mas no buena.

CONCLUSIONES 

Se determinó los parámetros físicos, químicos y microbiológicos tales como: color, conductividad, dureza total, fluoruros, solidos totales disueltos, turbiedad, arsénico total, hierro total, manganeso, plomo, nitratos y coliformes de agua potable acopampa

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El agua potable de acopampa no es apta para consumo humano.

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Las encuestas desarrolladas indican el cambio de actitud y conciencia por parte de los usuarios de agua potable de acopampa

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RECOMENDACIONES  Recomendamos realizar más charlas de concientización para que los pobladores sepan de manera segura si el agua el cual están consumiendo es apta o no. Según esto, ellos exigirán a sus representantes para dar alternativas de solución para mejorar esta condición del agua.  Defender y ayudar a las personas que tienen problemas con el servicio del agua potable.  Concientizar a los pobladores en general que el agua es una sustancia muy importante y vital para la salud de cada persona, por ello deben usar el agua potable de manera racional y responsable.

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BIBLIOGRAFÍA 

American Society for testing and Materials. Annual book of Standards 1994 Determinación de turbidez en agua. Metido ASTM D1889-88ª

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Determinación de turbidez en agua. Standard methods for the examinatión of water and waste water publicado por la APHA. Método 2130 A-B/199



Manual del Ingeniero Químico JOHN H. PERRY. Ph.D.

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Mc Graw – Hill Book Company Inc. México 12, D.F. 1996

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Mecánica de Fluidos Aplicada (cuarta edición)

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