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Turbidez en el agua
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v La turbidez es la dificultad del agua, para trasmitir la
luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos, que
se presentan principalmente en aguas superficiales. 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.
Ejemplo: Un cuerpo de agua, como un lago. Todos hemos visto lagos que son muy claros al ojo, y a veces nos fascina la profundidad que alcanzamos a ver. Por otra parte, también encontramos aguas terrosas en donde no se puede ver ni la propia palma a la distancia de un brazo. La profundidad detectable de un objetivo visual, llamado disco Secchi, es una técnica de medición que todavía se utiliza para mediciones de claridad basadas en turbidez de lagos y ríos.
La turbidez puede impactar los
ecosistemas acuáticos al:
• afectar la fotosíntesis (limita
el paso de la luz solar),
• Respiración y la reproducción de la vida acuática.
Fuentes de Luz. Normativas de Turbidez
Los turbidímetros están equipados con fuentes o lámparas de emisión de radiación diferentes en función de la Normativa.
La reflexión de la luz es función del tamaño y de las formas de las partículas.
IMAGEN EXTRAIDA DE HANNAINST.ES
Para el cumplimiento de la ISO 7027 el haz de luz se aproximará a 860 nm ± 30 nm.
IMAGEN EXTRAIDA DE HANNAINST.ES
Criterios de selección de luz infrarroja (IR) o de una luz de filamento de tungsteno
Con una fuente de luz infrarroja se minimiza o elimina cualquier tipo de efecto ocasionado por la presencia de sustancias coloreadas en la muestra, ya que, al realizar la medición a una longitud de onda de 860 nm no se produce prácticamente nada de absorción. Por otra parte, la Norma ISO 7027 describe que, la influencia de la luz directa o del nivel del ruido de fondo (radiación de fondo) es tal que es imposible la medida de niveles bajos de turbiedad, y es preferible utilizar una longitud de onda de 550 nm con una anchura de banda de 30 nm. En estos casos, la muestra debe ser incolora.
Las medidas obtenidas a 860 nm presentan una intensidad de luz difusa o dispersa menor en comparación con las medidas a longitud de onda de 525 nm.
¿CUÁLES SON LAS CAUSAS DE LA TURBIDEZ?
Si
la turbidez del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella.
Estas partículas sólidas bloquearán la luz solar y evitarán que las plantas
acuáticas obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las plantas
producirán menos oxígeno y con ello bajarán los niveles de Oxígeno Disuelto.
Las plantas morirán más fácilmente y serán descompuestas por las bacterias en
el agua, lo que reducirá los niveles de Oxígeno Disuelto aún más.
Las
partículas suspendidas en el agua también absorberán calor adicional de la luz
solar lo cual ocasionará que el agua sea más caliente. El agua caliente no es
capaz de guardar tanto oxígeno como el agua fría, así que los niveles de
Oxígeno Disuelto bajarán, especialmente cerca de la superficie.
Las
partículas suspendidas también son destructivas
para muchos organismos acuáticos tales como los macro invertebrados que
se encuentran en el agua. Pueden obstruir las branquias de los peces e
interferir con su habilidad para encontrar alimento. También pueden enterrar
las criaturas que viven en el fondo y los huevos. Las partículas suspendidas
pueden transportar contaminantes en el agua.
Hay varios parámetros que influyen en la turbidez del agua. Algunos de estos son:
- Presencia de sedimentos re suspendidos del fondo (frecuentemente revueltos por peces que se alimentan por el fondo, como la carpa);
- Descarga de efluentes, como por ejemplo escorrentías urbanas, mezclados en el agua que se analiza
· La erosión debido a la eliminación
de la vegetación ribereña, a los cambios en la morfología de la corriente, o a
los modelos del flujo de la corriente.
· Carga excesiva de nutrientes y
crecimiento de algas
¿CUÁLES SON LAS CONSECUENCIAS DE UNA ALTA TURBIDEZ?
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 oxígeno
se disuelve mejor en el agua más fría). Además algunos organismos no pueden
sobrevivir en agua más caliente.
Las partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma decreciendo la actividad fotosintética en plantas y algas, que contribuye a bajar la concentración de oxígeno más aún.
Como consecuencia de la
sedimentación de las partículas en el fondo, los lagos poco profundos se
colmatan más rápido, los huevos de peces y las larvas de los insectos son
cubiertas y sofocadas, las agallas se tupen o dañan...
El principal impacto de una alta turbidez es meramente estético: a nadie le gusta el aspecto del agua sucia. Pero además, es esencial eliminar la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento de las aguas superficiales. Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas.
¿CUAL ES LA MÁXIMA TURBIDEZ PERMITIDA EN EL AGUA PARA CONSUMO
HUMANO?
Según la OMS (Organización Mundial para la Salud), la turbidez del agua para consumo
humano no debe superar en ningún caso las 5 NTU, y estará idealmente por
debajo de 1 NTU. Los sistemas filtrantes, de las plantas de tratamiento del
agua para consumo humano deben asegurar que la turbidez no supere 1 NTU*
(0.6NTU para filtración convencional o directa).
Guías de la OMS para la calidad del agua potable
La calidad del agua potable es una cuestión que preocupa en países de todo el mundo, en desarrollo y desarrollados, por su repercusión en la salud de la población. Son factores de riesgo los agentes infecciosos, los productos químicos tóxicos y la contaminación radiológica.
La experiencia pone de manifiesto el valor de los enfoques de gestión preventivos que abarcan desde los recursos hídricos al consumidor.
La OMS elabora normas internacionales relativas a la calidad del agua y la salud de las personas en forma de guías en las que se basan reglamentos y normas de países de todo el mundo, en desarrollo y desarrollados.
La calidad del agua potable es una cuestión que preocupa en países de todo el mundo, en desarrollo y desarrollados, por su repercusión en la salud de la población. Son factores de riesgo los agentes infecciosos, los productos químicos tóxicos y la contaminación radiológica.
La experiencia pone de manifiesto el valor de los enfoques de gestión preventivos que abarcan desde los recursos hídricos al consumidor.
La OMS elabora normas internacionales relativas a la calidad del agua y la salud de las personas en forma de guías en las que se basan reglamentos y normas de países de todo el mundo, en desarrollo y desarrollados.
SABOR Y OLOR EN EL AGUA
Son dos características que nos
definen, con otros parámetros, la calidad estética del agua. Generalmente,
las quejas más frecuentes de los consumidores, se refieren al “olor y sabor del
agua”, que puede considerarse como una mezcla de los sentidos del olfato y
gusto.
El sabor y olor en el agua de
consumo (junto con la turbidez y el color constituye los parámetros que
definen la calidad organoléptica del agua), pueden ser originados por
distintas causas que pueden encontrarse ya sean en su origen, en su tratamiento
o en la propia red de distribución, generalmente las causas están en el origen.
Las aguas superficiales pueden deteriorarse por floraciones de algas o
por vertidos de desechos industriales o domésticos, las agua subterráneas pueden
verse afectadas por distintas sustancias disueltas que desde la
superficie van penetrando hacia el interior tales como los nitratos, hierro,
manganeso y otras así como otras de naturaleza orgánica.
Identificar algunas de las sustancias que originan los problemas de olor y sabor son difíciles de llevar a cabo, desde el punto de vista analítico, dado las bajas concentraciones en las que generalmente se encuentran en el agua y ser compuestos orgánicos volátiles. Los equipos e instrumentos analíticos tienen que complementarse con la ayuda de las percepciones humanas respecto al olfato y al gusto
EL COLOR
El agua de uso
doméstico e industrial tiene como parámetro de aceptación la de ser incolora, pero en la actualidad, gran
cantidad del agua disponible se encuentra colorida y se tiene el problema de
que no puede ser utilizada hasta que no se le trata removiendo dicha
coloración.
Las aguas
superficiales pueden estar coloridas debido a la presencia de iones metálicos
naturales ( hierro y manganeso ), humus, materia orgánica y contaminantes
domésticos e industriales como en el caso de las industrias de papel, curtido y
textil; esta ultima causa coloración por medio de los desechos de teñido los
cuales imparten colores en una amplia variedad y son fácilmente reconocidos y
rastreados.
El color
que en el agua produce la materia suspendida y disuelta, se le denomina "Color aparente", una vez
eliminado el material suspendido, el color remanente se le conoce como "Color verdadero" siendo este último él se mide en esta
determinación.
Para la determinación de color en el
agua existen dos métodos:
v
Por comparación visual de la muestra
con soluciones coloridas de concentraciones conocidas o discos de cristal de
color calibrados previamente con las soluciones anteriores. La unidad para
medición del color que se usa como estándar, es el color que produce 1 mg/l de
Platino en la forma de cloroplatinato. El color puede cambiar con el pH de la
muestra, por lo que es necesario, que al medir el color, se reporte también el pH
de la muestra.
v
En caso necesario la muestra se
centrifuga para eliminar la turbidez. La comparación se realiza con las
soluciones que tengan colores de 5, 10, y hasta 70 unidades contenidas en tubos
nessler.
v
Existe también el método
espectrofotométrico, el cual se usa principalmente en aguas industriales
contaminadas que tienen colores poco usuales, y que no pueden ser igualados por
este método.
¿CUÁLES SON LOS IMPACTOS DE LA TURBIDEZ?
Pero además, es esencial eliminar la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento de las aguas superficiales.
Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas.
MEDICIÓN DE LA
TURBIDEZ
La
turbidez se mide en Unidades
Nefelométricas de turbidez, (NTU).El instrumento usado para su medida es el nefelómetro o turbidímetro, que mide la intensidad de la luz
dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a través de una muestra de
agua.
La
unidad usada en tiempos antiguos era la Unidad
de Turbidez de Jackson (Jackson TurbidityUnit - JTU), medida con el turbidímetro de vela de Jackson. Esta unidad ya no está en uso estándar. En lagos la turbidez
se mide con un disco Secchi.
Una
medición de la turbidez puede ser usada para proporcionar una estimación de la
concentración de TSS (Sólidos Totales en Suspensión), lo que de otra forma es
un parámetro tedioso y no fácil de medir.
¿CÓMO
SE MIDE LA TURBIDEZ?
Ø Tubos de
turbidez: El observador mira un objeto a través del agua en un tubo y lo
compara visualmente a un standard. Los resultados se pueden convertir a
unidades de turbidez Jackson (JTUs).
Ø Disco Secchi
(solamente para el agua estancada): El observador mide la profundidad a lacual
el Disco Secchi ya no es visible. Los resultados se miden en pies o metros.
Ø No se debe
utilizar las unidades NTU y JTU intercambiablemente. Las JTU se basan en laobservación
de un objeto a través del tubo de agua. Las NTU miden la luz dispersada a 90°.
Se
recomienda utilizar un nefelómetro para comparar los resultados a los objetivos
decalidad de agua expresados en NTU. Los tubos de turbidez se pueden utilizar para
evaluarproblemas de contaminación o cambios significativos en turbidez.
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE TURBIDEZ
Los instrumentos
actual y comúnmente utilizados son los turbidímetrosó nefelómetros, que emplean
un método cuantitativo y deben cumplir los siguientes criterios en el diseño
óptico:
Ø La longitud de
onda de la radiación incidente debe ser de860 nm. La fuente de luz puede ser
lámpara de tungsteno; diodos(leds) ó láser.
Ø El ancho de
banda espectral debe ser menor o igual a 60 nm.
Ø La convergencia
de la radiación incidente no debe exceder±1,5º en turbidímetros de radiación
difusa y u o±2,5º en turbidímetros de radiación atenuada.
Ø El ángulo de
medición entre la radiación incidente y la radiacióndifusa debe ser de 90º
±2,5º en turbidímetros de radiacióndifusa y u o 0º ±2,5º en turbidímetros de
radiación atenuada.
Ø La distancia
recorrida por la luz incidente y dispersada dentrodel tubo de muestra, no debe
exceder 10 cm.
Los
turbidímetros o nefelómetros deben estar diseñados con niveles muy pequeños de
luz extraviada, con el objeto de no tener una deriva significativa en el
periodo de estabilización del instrumento, y también para no interferir en
mediciones de turbidez de baja concentración.
Diseño
óptico de un turbidimetro
IMAGEN EXTRAIDA DE METAS.COM
METODOS DE MEDICION
Modo Non Ratio:
En modo Non Ratio el instrumento de medida actúa como un Nefelómetro. En este modo la turbiedad es la resultante de la luz captada por la fotocélula de silicio situada a 90º, debido a la luz dispersa producida por los sólidos en suspensión.
En modo Non Ratio el instrumento de medida actúa como un Nefelómetro. En este modo la turbiedad es la resultante de la luz captada por la fotocélula de silicio situada a 90º, debido a la luz dispersa producida por los sólidos en suspensión.
Utilizada para disoluciones diluidas de partículas pequeñas en suspención.
IMAGEN EXTRAIDA DE HANNAINST.ES
Modo Ratio
En este modo la luz emitida por la lámpara atraviesa la muestra y es captada por la fotocélula de silicio situada a 180º. Además, el detector dispuesto a 90º capta la luz dispersa originada por los sólidos en suspensión. El microprocesador calcula la turbidez teniendo en cuenta la información proveniente de los dos detectores.
IMAGEN EXTRAIDA DE HANNAINST.ES
UNIDADES DE MEDIDA
En la expresión de los resultados en la medición de la turbidez existen distintas unidades dependiendo del método de medida y del tipo de luz incidente. En la siguiente tabla se describen las unidades de los equipos HANNA.
IMAGEN EXTRAIDA DE HANNAINST.ES
¿CUALES SON LOS NIVELES DE TURBIDEZ?
El agua turbia es natural porque los
ríos, lagos, bahías y aguas del océano de California son el hábitat para los
animales y plantas suspendidas llamadas plancton. El nivel de turbidez varía de
lago a lago y río a río y depende de la carga de nutrientes, la geología y las
dinámicas de la corriente. A continuación se muestran los valores típicos de turbidez para diferentes masas de aguas.
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8 comentarios:
Buen material, claro y sencillo.
Buen material, claro y sencillo.
Busque una duda, me fue aclarada, y me quede escuchando música, punto positivo.
¿Habría alguna de determinar o calcular la turbidez sin necesidad de usar un turbidímetro?
Me podrian apoyar, tengo un turbidimetro de Jackson pero he encontrado diferentes factores de conversion de JTU a NTU. Uno me dice 2.5 JTU = 1 NTU. Otro 1 JTU = 19.2 NTU.
Gracias.
muy buena información me agrado mucho para mi exposición de química :)
considero que el tratamiento dado al aspecto de turbidez en esta pagina es concreta y muy util para definir conceptos basicos respecto al tema.
Para un lago con especue marinas cual es la turbidez adecuada?
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