Fundamentos y Medición de la Contaminación Química del Agua

Contaminación del Agua

Contaminación por Sustancias Químicas

La contaminación química del agua se clasifica según la naturaleza de los compuestos:

• Inorgánicos: Incluyen aniones (Cl⁻, CN⁻), cationes (Ca²⁺, Mg²⁺), no metales (As) y otras especies como sílice y arcilla.
• Orgánicos: Hidratos de carbono, aminoácidos, aceites y grasas.
• Gases disueltos: O₂, H₂S, CO₂.

El aumento de la concentración de compuestos de Nitrógeno (N) y Fósforo (P) causa eutrofización, lo que provoca un crecimiento excesivo de algas.

Contaminantes persistentes y tóxicos

• Metales pesados: Elementos altamente tóxicos.
• Pesticidas: Incluyen hidrocarburos clorados (DDT, clorofenoxiácido) y compuestos de As, S o B. Son tóxicos, persistentes y se bioacumulan.
• Policlorobifenilos (PCBs): Son tóxicos. Son solubles en compuestos apolares, poco solubles en agua, pero persistentes, poco biodegradables y se bioacumulan.
• Dibenzofuranos y dioxinas: Pueden formarse por combustión de los PCBs o como subproductos de procesos químicos que involucren Cl e hidrocarburos aromáticos. Son poco solubles en agua.

Parámetros Indicadores de Contaminación del Agua

La calidad del agua se evalúa mediante la medición de diversos parámetros:

A) Parámetros Físicos

• Características organolépticas: Color, olor o sabor.
• Temperatura: Influye en la solubilidad de sales y, sobre todo, de gases (O₂).
• Turbidez: Presencia de diferentes sólidos causada por arrastre de tierra o vertidos.

B) Parámetros Químicos

• Conductividad eléctrica: Resistencia que opone el agua al paso de corriente eléctrica entre dos electrodos sumergidos. Depende de la temperatura (T).
• Salinidad: Concentración de sal (g de sal/kg de agua).
• Dureza (total): Concentración de diferentes sales de Ca²⁺ y Mg²⁺ en el agua (expresada como mg/L de CaCO₃).
  • Aguas blandas: 0 - 75 mg/L
  • Moderadamente duras: 75 - 100 mg/L
  • Duras: 100 - 300 mg/L
  • Muy duras: > 300 mg/L
• pH: Se define como -log [H⁺].
  • pH < 7: Ácido
  • pH = 7: Neutro
  • pH > 7: Básico

  En agua natural, el rango es 6,5-8. Es crucial para el control de calidad del agua y el control en el proceso de tratamiento.

• Alcalinidad (mg CaCO₃/L): Mide la capacidad del agua de aceptar H⁺. Se determina experimentalmente a pH 4,5. Es importante para conocer la agresividad o tendencia a la incrustación del agua.
• Acidez: Se debe a la presencia de CO₂ libre, ácidos minerales y orgánicos, y de sales cuyos cationes se hidrolizan. La acidez puede destruir la vida acuática, producir daños al suelo y causar problemas de corrosión.
• Oxígeno disuelto (mg O₂/L): Si disminuye la concentración de O₂ disuelto, las especies acuáticas no pueden sobrevivir. Si aumenta la temperatura (T) por causa antropogénica, se produce contaminación térmica, lo que disminuye la solubilidad del O₂.
• DQO (Demanda Química de Oxígeno): Se determina la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar químicamente las sustancias orgánicas presentes en el agua. Se expresa en mg de O₂/L, equivalente a la cantidad de K₂Cr₂O₇ consumida por la materia disuelta o en suspensión en condiciones establecidas.

  Reacción química:

  K₂Cr₂O₇ + 6 Fe²⁺ + 14 H⁺ → 2 Cr³⁺ + 7 H₂O + 6 Fe³⁺