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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Laboratorio de Ecología Microbiana Práctica 2. Análisis de la calidad de agua I Determinaciones fisicoquímicas

Equipos 1 y 3 Cruz Valencia Edwin Alexis Herrera Hernández Linyu López Bello Jessica Alejandra Procopio Ortega José Alberto Grupo: 4QM2 Sección 2 Fecha de entrega: 12/ Febrero/ 2019

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OBJETIVOS  Determinar algunos factores fisicoquímicos en aguas contaminadas  Identificar qué relación guarda algunos factores fisicoquímicos del agua con la calidad de esta  Comparar los valores obtenidos de los factores fisicoquímicos con datos sustentados en normas oficiales para la valoración de aguas dulces

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RESULTADOS Tabla 1. Calidad de agua (factores fisicoquímicos) en diferentes estaciones, en las cascadas de Atlihuetzia. Variable

Estación 1

2

3

4

5

6

7

8

Temperatura (°C)

15

16

12

13

14

15

14

14

pH

8.09

7.88

8.35

8.26

7.84

8.25

8.15

8.23

Oxígeno disuelto (mg/L)

5.3

5.5

6.0

5.5

2.9

2.6

5.0

6.5

Lectura inicial de oxígeno en dilución %

7.95

7.6

7.5

8.1

7.9

8.6

5.8

7.8

Lectura después de 5 días de oxígeno en dilución %

5.8

7.3

5.0

6.2

7.1

4.0

5.0

5.5

Dilución (%)

5

5

5

5

5

5

5

10

Demanda bioquímica de oxigeno después de 5 días (mg/L)

43

6

50

38

16

92

16

23

Saturación de oxigeno%

53

55

55

50

52

25

49

62

a) La temperatura oscila entre 13-16°C en las diferentes estaciones. b) Se aprecia poca variabilidad del pH en las diferentes estaciones (7.84-8.5). c) Hay un cambio notable tanto en oxígeno disuelto como demanda bioquímica de oxígeno en las diferentes estaciones (el DBO se calculó con la fórmula: L1-L2/dilución en decimales) d) La saturación de oxígeno en algunas estaciones se mantuvo constante, dicho porcentaje fue obtenido mediante la figura 1.

Figura 1: Valores de saturación de oxígeno Es una medida rápida para conocer el % de saturación de oxígeno, solo se necesita conocer la temperatura de agua, así como su cantidad de oxígeno disuelto.

Oxigeno disuelto mg/L

Figura 2. Relación entre la concentración de OD y la temperatura, en las cascadas de Atlihuetzia 7 6 5 4 3 2 1 0 12 Estacion 3

13 Estacion 4

14 Estacion 5

14 Estacion 7

14 Estacion 8

15 Estacion 6

15 Estacion 1

16 Estacion 2

Temperatura °C

La cantidad de oxígeno disuelto cambia con respecto a las estaciones por las características fisicoquímicas de estas.

Demanda bioquimica de oxigeno (mg/L)

Figura 3: Demanda bioquímica de oxígeno en diferentes estaciones en las cascadas de Atlihuetzia 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Estacion 1

Estacion 2

Estacion 3

Estacion 4

Estacion 5

Estacion 6

Estacion 7

La demanda bioquímica de cada una de las estaciones tiene cambios o variaciones representativos.

Estacion 8

Figura 4: %saturación de oxígeno en diferentes estaciones en las cascadas de Atlihuetzia

% Saturaacion de oxigeno

70 60 50

40 30 20 10 0 Estacion 1

Estacion 2

Estacion 3

Estacion 4

Estacion 5

Estacion 6

Estacion 7

Estacion 8

Diferentes estaciones

El % saturación de oxigeno se observa casi de manera constante en las diferentes estaciones a excepción de la estación 6.

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DISCUSIÓN

La temperatura entre las diferentes estaciones es distinta, variando solo 4°C siendo la diferencia más grande, sin embargo, no la podemos relacionar completamente con la cantidad de OD que se encuentra en el agua ya que a una menor temperatura la cantidad de O 2 tiende a ser mayor debido a que a bajas temperaturas el oxígeno se solubiliza más fácil en el agua. Si analizamos el recorrido de los cauces, para el arroyuelo que abarca las estaciones 5 a 8, se puede observar una tendencia en cuanto a la temperatura que solo varia 1°C, el OD de la estación 5 y 6 es el más bajo de todas las estaciones, esto lo atribuimos a que en éstas la profundidad y ancho del cauce era muy poco, y a la escasa presencia de rocas que no permitían una buena reaireación. De la estación 6 a 7 el OD aumentó casi al doble y la temperatura disminuyo, esto lo asociamos a la presencia de una cascada, la cual beneficia la oxigenación al cauce, además de que al caer tiene un mayor contacto con el aire por lo que hay una disminución de la temperatura. En el cauce del río Zahuapan que abarca de las estaciones 1 a 4 la temperatura varia en 4°C y se mantiene más constante la cantidad de OD, la diferencia principal entre la estación 1 y 5, es que en la 1 hay una pequeña cascada que mantiene la cantidad de OD alta conforme avanza, de la estación 2 a la 1 hay una disminución de OD y de la temperatura, esto lo relacionamos a que no hay tantas rocas que puede efectuar una reaireación. Entre la estación 2 y 3 hay una mayor disminución de la temperatura, pero la cantidad de OD aumento, esto es nuevamente a la presencia de una cascada que es la que se encarga de realizar nuevamente una reaireación y entre la estación 3 y 4 hay un aumento de la temperatura y una disminución de la cantidad de OD. Para la estación 8 que es la unión del arroyuelo y el rio Zahuapan, la temperatura se mantuvo ya constante, ya que por parte de ambas ya no hay formas de que el agua pueda disminuir su temperatura y en cuanto al OD hubo un aumento, esto igual lo podemos asociar a la presencia de gran cantidad de rocas, además que en esta zona se suman lo que es la estación 7 y 4, por lo que se mantiene un valor de OD semejante al de estas.

El pH se mantiene considerablemente constante con un intervalo de 0.51 unidades de pH entre el menor valor y el mayor. Al comparar nuestros resultados con la NOM-001-SEMARNAT-1996, esta nos indica que los valores deben estar entre 5 a 10 unidades de pH, se observa que nuestros resultados se encuentran dentro del rango permitido ya que nuestro menor valor es un pH de 7.84 y el mayor es un pH de 8.35. En la DBO5 para el rio Zahuapan podemos ver en la estación 2 es la que tiene un menor valor (6 mg/l) lo que nos indica que hay una mayor cantidad de materia orgánica para el arroyuelo, en esta estacion se nos comentó que había un vertedero de desechos de alguna empresa por lo que esto explicaría el valor obtenido, la estación 5 y 7 presentaron la misma cantidad de DBO5 (16 mg/l), en la estación 5 se conoce que las casas que la rodean tienen sus cañerías directas al rio por lo que se espera una gran cantidad de materia orgánica. Basándose en la NOM-001-SEMARNAT-1996 que estable la cantidad de DBO5 necesario para la protección de vida acuática que consta de un rango de 30 a 60 mg/l, las estaciones 1, 3 y 4 están dentro del parámetro permitido de DBO5 la estaciones 2, 5, 7 y 8 están por debajo de los 30 mg/l, mientras que la estación 6 fue la que esta por encima de los 60 mg/l con 92 mg/l, esto podría ser un indicador de la disminución de la carga de materia orgánica o se realizo de forma inadecuada la técnica de Winkler, ya que entre el recorrido de las estaciones 5, 6, 7 y 8 se mantiene constante el valor en las estaciones 5, 7 y 8, mientras que la estación 6 es la que tiene un aumento significativo de DBO5. -

CONCLUSIONES  Los resultados que se obtuvieron de OD no son los adecuados para que macroorganismos acuáticos puedan vivir ahí.  El pH se encuentra bajo los parámetros de la literatura citada.  La temperatura se mantuvo dentro de un intervalo aceptado entre las estaciones.  Los resultados de DBO5 tienen una tendencia de disminuir conforme avanza el cause y se intersectan.

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BIBLIOGRAFÍA

 Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales1 

Folleto informativo, oxígeno disuelto (S.F) https://www.waterboards.ca.gov/water_issues/programs/swamp/docs/cwt/guidance/3110sp.pdf



NMX-AA-028-SCFI-2001 Análisis de agua - Determinación de la demanda bioquímica de oxígeno en aguas naturales, residuales (dbo5) y residuales tratadas. http://www.aniq.org.mx/pqta/pdf/NMX-AA-quimiscosorg.pdf



Determinación de oxígeno disuelto por el método yodométrico modificación de azida (2004)

http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Ox%C3%ADgeno+Disuelto+M%C3%A9tod o+Winkler.pdf/e2c95674-b399-4f85-b19e-a3a19b801dbf 

Rodríguez, P. (2011) Determinación de Oxígeno Disuelto (OD) en muestras de agua https://puraquimica.files.wordpress.com/2011/07/prc3a1ctica-6-qg-oxc3adgenodisuelto.pdf?fbclid=IwAR1VieIaBnOZVKDr3Q67JTYmYoVIZBdS76lyGTVT2CZ42t7CuS92AXT HLC4



Goyenola G. (2007). Guía para la utilización de valijas viajeras, Oxígeno disuelto http://imasd.fcien.edu.uy/difusion/educamb/propuestas/red/curso_2007/cartillas/tematicas/OD. pdf

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CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la conductividad del agua no contaminada? La conductividad del agua no contaminada es 0, ya que el agua sin contaminantes es agua pura. 2. ¿Cuántos mg/L de oxígeno contiene el agua no contaminada? El valor varía entre 7-8 mg/L 3. ¿Cuál es el fundamento de la técnica de DBO5? El método se basa en medir la cantidad de oxígeno que requieren los microorganismos para efectuar la oxidación de la materia orgánica presente en aguas naturales y residuales y se determina por la diferencia entre el oxígeno disuelto inicial y el oxígeno disuelto al cabo de cinco días de incubación a 20°C. Para la determinación de oxígeno disuelto (OD) se emplea el método de Winkler, se basa en la adición a la muestra una solución de manganeso divalente seguido de un álcali fuerte. El OD oxida rápidamente una cantidad equivalente del precipitado disperso de hidróxido manganoso divalente a hidróxidos con mayor estado de valencia. En presencia de iones yoduro, en solución ácida, el manganeso oxidado revierte al estado divalente, con liberación de yodo divalente al contenido original de OD. Posteriormente se valora el yodo con una solución patrón de tiosulfato, el punto final de la titulación se puede detectar visualmente con un indicador de almidón. 4. De acuerdo con los resultados, ¿cuál es la calidad del agua en el trayecto muestreado? El agua es de mala calidad ya que los valores de oxígeno disuelto están por debajo del rango permisible, y la demanda bioquímica de oxígeno es mayor respecto al OD.