Principales parámetros en el análisis químico de
muestras de agua
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Temperatura (Tº)
El
agua extraída de los pozos productivos del Perú tiene temperaturas elevadas en algunos
casos (por ejemplo la selva amazónica) y, por lo general estas retornan al medio
ambiente antes de enfriarse hasta temperatura ambiente. Las descargas de agua a
altas temperaturas pueden causar daños a la flora y la fauna de las aguas receptoras
al interferir con la reproducción de las especies, incrementar el crecimiento
de bacterias y otros organismos, acelerar las reacciones químicas, reducir los
niveles de oxígeno y acelerar la eutrofización.
2
pH
El
pH es una medida de la concentración de iones de Hidrógeno en el agua. Las aguas
fuera del rango normal (6 a 9) pueden ser dañinas para la vida acuática (por
debajo de 7 son ácidas y por encima de 7 son alcalinas). Estos niveles de pH pueden
causar perturbaciones celulares y la eventual destrucción de la flora y la fauna
acuática. Las aguas residuales de la industria petrolera, particularmente aquéllas
de las operaciones de refinación, pueden ser muy ácidas o alcalinas por el uso
de productos químicos en varios procesos de refinación.
3
Conductividad Eléctrica (CE)
La
conductividad de una muestra de agua es una medida de la capacidad que tiene la
solución para transmitir corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia,
movilidad, valencia y concentración de iones, así como de la temperatura del
agua. En el caso de salmueras de campos petroleros y efluentes de refinería, es
simplemente un indicador de la salinidad del agua.
4
Sólidos Totales Disueltos (STD)
Los
Sólidos Totales Disueltos (STD) constituyen una medida de la parte de sólidos en
una muestra de agua que pasa a través de un poro nominal de 2,0 μm (o menos) en
condiciones específicas. Esta medida proporciona otra indicación (como la
conductividad) de la salinidad en las descargas de la industria petrolera.
5
Cloruros (Cl-)
Los
cloruros (Cl_) son los principales aniones inorgánicos en el agua. A diferencia
de los indicadores más generales de la salinidad (la conductividad y los STD),
la concentración de cloruros es una medida específica de la salinidad de las descargas
de la industria petrolera. Los cloruros son los principales componentes de las
salmueras de petróleo. El incremento de cloruro en el agua ocasiona el aumento
de la corrosividad del agua. El alto contenido de cloruros impide que el agua
sea utilizada para el consumo humano o el ganado. Altos porcentajes de cloruros
en los cuerpos de agua también pueden matar a la vegetación circundante.
6
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
La
demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno usado por las bacterias
con condiciones aeróbicas en la oxidación de materia orgánica para obtener CO2 y
H2O. Esta prueba proporciona una medida de la contaminación orgánica del agua,
especialmente de la materia orgánica biodegradable.
7
Coliformes Totales
Los
coliformes son bacterias principalmente asociadas con los desechos humanos y
animales. Los coliformes totales proporcionan una medida de la contaminación del
agua proveniente de la contaminación fecal.
8
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
La
demanda química de oxígeno (DQO) es una medida del equivalente en oxígeno del
contenido de materia orgánica en una muestra que es oxidable utilizando un oxidante
fuerte. Es diferente a la prueba de la DBO, pues la DBO mide sólo la fracción
orgánica oxidable biológicamente. Es importante obtener una medida de
la
DQO en aguas residuales de refinería, pues estos residuos, con frecuencia, contienen
contaminantes orgánicos no biodegradables.
9
Oxígeno Disuelto (OD)
Este
parámetro proporciona una medida de la cantidad de oxígeno disuelto en el agua.
Mantener una concentración adecuada de oxígeno disuelto en el agua es importante
para la supervivencia de los peces y otros organismos de vida acuática. La
temperatura, el material orgánico disuelto, los oxidantes inorgánicos,
etc.
afectan sus niveles. La baja concentración de oxígeno disuelto puede ser un indicador
de que el agua tiene una alta carga orgánica provocada por aguas residuales.
10
Aceites y Grasas (AyG)
Los
aceites y grasas se definen en los Métodos Estándar como "cualquier
material recuperado en la forma de una sustancia soluble en el solvente".
El triclorofluoroetano es el solvente recomendado; sin embargo, debido a los problemas
ambientales con los clorofluorocarbonos, se incluyen también solventes alternativos.
La recolección de muestras y la medición deben realizarse con extremo cuidado.
El
aceite o petróleo en las salmueras es perjudicial para la vida acuática, porque
forma películas sobre la superficie del agua; reduce la aeración y disminuye la
penetración de la luz solar necesaria para la fotosíntesis (producción
primaria) de las plantas acuáticas. El aceite o petróleo en el agua de mar
también puede formar "bolitas de alquitrán" en las playas y riberas
de los ríos que pueden afectar plantas y animales. Otro problema que puede
causar el petróleo es la eclosión de los huevos de tortugas en los ríos de la
selva amazónica. También se ha observado problemas en el desarrollo de
cangrejos carreteros, muy-muy y otros
organismos
que habitan en playas arenosas de la costa.
11
Fenoles (C6H5-OH)
Esta
medición suministra una indicación de la concentración de la mayoría de compuestos
fenólicos (hidróxidos derivados de bencenos y sus núcleos condensados). Los
fenoles frecuentemente están presentes en altas concentraciones en las aguas
residuales de la industria petrolera. En niveles altos pueden manchar la piel
de los peces y afectar negativamente la flora, fauna y seres humanos. En
niveles relativamente bajos, estimulan la producción de olores fuertes y
desagradables cuando se presentan en combinación con altas
concentraciones
de cloruros.
12
Nitrógeno Amoniacal (NH3)
El
amoniaco (NH3) es un compuesto de Nitrógeno que con frecuencia está presente en
las aguas residuales de las refinerías. También, se encuentran niveles altos de
amoniaco en aguas servidas. Las altas concentraciones de NH3 en aguas superficiales
son tóxicas para los peces, ya que estas concentraciones pueden oxidar las
aguas y consumir el oxígeno disuelto del agua (nitrificación).
13
Sulfuro (SO3)
La
medición del sulfuro total en el agua incluye H2S y HS_ disueltos, así como sulfuros
metálicos solubles en ácido que pueden estar presentes en la materia suspendida.
Con frecuencia, los SO3 están presentes en las aguas residuales de las refinerías.
Pueden ser tóxicos para los peces y generar olores desagradables.
14
Metales: Bario, Cadmio, Cromo, Plomo, Mercurio
Los
metales Bario, Cadmio, Cromo, Plomo y Mercurio, frecuentemente, son contaminantes
del petróleo crudo y, algunas veces, están presentes en pequeñas cantidades en
las aguas residuales de la industria petrolera.
El Bario tiene
efectos irreversibles para la salud y es tóxico para los animales. Se puede
combinar con sulfatos para formar sulfato de bario insoluble.
El Cadmio se
acumula en tejidos blandos y puede interferir en el metabolismo. Asimismo, se
sabe que, en sistemas acuáticos, el cadmio se acumula fácilmente en las ostras.
El Cromo es
cancerígeno para el sistema respiratorio y venenoso para los peces.
El Plomo se
acumula en ostras y mariscos. Llega al ser humano a través de la cadena
alimenticia y se acumula en los huesos. El plomo es un inhibidor de las enzimas
e influye en el metabolismo celular.
El Mercurio es
altamente tóxico a niveles relativamente bajos y se acumula en los peces.
Produce "clorosis" en las plantas; es venenoso para los animales y
llega al ser humano a través de la cadena alimenticia.
15
Cianuro (CN-)
El
cianuro se halla donde existe vida e industria. Hay dos formas: las inorgánicas
y las orgánicas. Los CN- se emplean en múltiples métodos industriales. Durante algunos
de estos usos, se puede producir contaminación del aire y del agua; además, el
empleo ocasional del cianuro en la exterminación de playas puede contaminar el
agua. Su uso industrial se encuentra vinculado a la explotación minera y, específicamente,
en la recuperación del oro. Hoy en día, el CN- sigue siendo el reactivo
universal por excelencia para la recuperación del oro. Los procesos de tratamiento
para esta recuperación se basan en sus propiedades particulares, como su alto
peso específico, la combinación con el mercurio, la flotabilidad con
agentes
colectores y su solubilidad en medio acuoso, con ciertos reactivos principalmente
con CN-.
16
Sólidos Totales Suspendidos (STS)
Están
constituidos por sólidos sedimentables, sólidos en suspensión y sólidos coloidales,
cuyo tamaño de partícula no pase el filtro estándar de fibra de vidrio. La
concentración de partículas son retenidas en un medio filtrante de microfibra de
vidrio, con un diámetro de poro de 1.5 micrómetros o su equivalente.
Este
indicador se refiere a la carga de STS en cuerpos de agua y no vertimientos. En
lenguaje técnico, se usa la expresión “Carga” para señalar el volumen de sólidos
suspendidos que corre o alberga un cuerpo de agua durante un periodo determinado.
Permite evaluar si un cuerpo de agua cumple con las condiciones exigidas y está
disponible para satisfacer necesidades básicas, recreativas o industriales.
17
Nitratos (NO3-)
Los
nitritos (NO2-) son oxidados por el grupo de nitrobacterias para formar
nitratos (NO3-). Los nitratos formados pueden servir como fertilizantes para
las plantas. Los nitratos producidos en exceso, para las necesidades de la vida
vegetal, son transportados por el agua; luego, estas se filtran a través del
suelo, debido a que el suelo no tiene la capacidad de retenerlos, por ello, se
pueden encontrar concentraciones superiores en aguas subterráneas. El uso
excesivo de fertilizantes nitrogenados, incluyendo el amoniaco así como la contaminación
causada por la acumulación de excretas humanos y animales, puede contribuir a
elevar la concentración de nitratos en el agua. Estos son solubles y no
adsorben a los componentes del suelo, por lo que son movilizados con facilidad
por las aguas superficiales y subterráneas.
18
Fosfato (PO43-)
Los
fosfatos son nutrientes para las plantas. Tienen aplicaciones industriales diversas
y como fertilizantes. Los vertidos de PO43- a las aguas naturales pueden causar
eutrofización. De la utilización de los fosfatos y nitratos, presentes en la
materia orgánica de la basura, de los detergentes hechos a base de fosfatos,
ocurre el proceso eutrofización, ya que estos son arrastrados o arrojados a los
ríos y lagos. Esto es un problema muy grave para las aguas estancadas cerca de
los centros urbanos o agrícolas. Durante las épocas cálidas, la sobrecarga de
estos productos químicos, que sirven de nutrientes, generan el crecimiento
acelerado de vegetales como algas, cianobacterias, lirios acuáticos y lenteja
de agua, los cuales al morir y ser descompuestas por las bacterias aeróbicas
provocan el agotamiento del oxígeno disuelto en la capa superficial de agua y
causan la muerte de los diferentes tipos de organismos acuáticos que consumen
oxígeno, en las aguas de los lagos y ríos. Lago eutrófico es aquel lago de poca
profundidad y poco contenido de oxígeno disuelto, el cual baja de 9 mg/l a 4
mg/l. Esto afecta negativa e inmediatamente a los organismos. Cuando el nivel
baja a 2 mg/l, supone que todos los animales han muerto y que hay una
significativa elevación de la DBO.
19
Sulfatos (SO4-2)
Los
sulfatos están presentes en forma natural, en numerosos minerales, y se utilizan
comercialmente, sobre todo, en las industrias químicas. Se descargan a través
de los desechos industriales y de los depósitos atmosféricos; no obstante, las
mayores concentraciones se dan, por lo general, en las aguas subterráneas. Estas
se forman al moverse el agua a través de formaciones rocosas y suelos que contienen
minerales sulfatados; una parte del sulfato se disuelve en las aguas subterráneas.
El SO4-2 se distribuye ampliamente en la naturaleza y
puede presentarse en aguas naturales, en concentraciones que van desde unos
pocos o
varios
miles de miligramos por litro. Los residuos del drenado de minas pueden aportar
grandes cantidades de SO4-2 debido a la oxidación de
la pirita.
