02 contaminacion de aguas 01
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CONTAMINACIN DE AGUAS 01
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La contaminacinde las aguas da
lugar a
alteracionesfsicas, qumicas y
biolgicas de la
calidad del agua.
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Las alteraciones fsicas ms importantes
que pueden sufrir las aguas, producto dela contaminacin, se relacionan con lossiguientes parmetros:
Color Olor y sabor
Temperatura
pH
Conductividad
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COLOR
El agua pura es incolora, pero las sustancias naturalespresentes en ella le proporcionan ciertastonalidades. La coloracin de un agua natural nopolucionada se debe fundamentalmente a la
presencia de sustancias orgnicas y compuestos dehierro. El agua polucionada puede contener una gran
variedad de compuestos colorantes orgnicos,minerales o ambos. Los desechos industriales dan alas aguas, algunas veces, colores caractersticos, perogeneralmente es difcil relacionar directamente colory polucin.
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COLOR
Presencia y origen de color en el agua
Las coloraciones del agua pueden clasificarsecomo sigue: Naturales de origen mineral ~ hierro Naturales de Origen Animal ~ urocromos
Naturales de Origen Vegetal ~ cidos hmicos
Artificiales de origen aguas industrial ~ Aguasresiduales
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COLOR
Una subdivisin ulterior resulta de la diferenciacinentre coloracin aparente (coloracin total desolucin y suspensin) y coloracin efectivo(coloracin de la solucin solamente).
Al contrario de la coloracin natural que se limita casiexclusivamente a las tonalidades amarillas y pardas,la coloracin artificial puede presentar prcticamentede todas las tonalidades.
Sin embargo, debido a la dilucin estas songeneralmente apenas perceptibles como efecto decolor, aunque se trate de aguas industrialesfuertemente contaminadas.
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COLOR Otro factor de color que no es de esperar en aguas
normales es el de origen animal, resumidofrecuentemente por el trmino colectivo deurocromo y cuyas causas (estircol liquido, aguasresiduales comunales brutas) se reconocen por elolor y por valores elevados de N, P, CI y SO4.
La coloracin mineral del agua, originada porhierro(lll) hidrolizado y sedimentos finos en general,suele presentarse en forma de coloides osuspensiones y por tanto como coloracin aparente
del agua. Tambin pueden separarse por filtracin las algas
flotantes, generalmente verdes, que pertenecen a losfactores de color vegetales.
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COLOR El factor de color efectivo ms importante y que
suele presentarse sin otros, lo constituyen los asllamados cidos de color (color acids), que sonextractos del suelo y de fragmentos muertos deplantas, capaces de acidificar el agua hasta un pH 4 ycaractersticos de aguas procedentes de regiones
ricas en humus o en vegetacin. Entre estas regiones se cuentan las zonas templadas
fras y hmedas y la zona caliente y hmeda devegetacin cerca del ecuador. En las vecinas y mas
secas zonas mediterrneas y sabaneras son mas raraslas aguas coloreadas, mientras que faltan totalmenteen la zona desrtica situada en medio.
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COLOR Son componentes de los cidos de color gran numero de
cidos polihidroxi y metoxi-carboxlicos y quinonasmacromoleculares, de peso molecular entre 1000 y 100 000.
Mediante ligandos potenciales, tales como grupos 0,0'-dihidroxi, stos pueden tambin adicionar metales, de modoque en aguas coloreadas conteniendo hierro (numerosasaguas negras tropicales) puede haber hierro complejado.
La alcalinizacin de las aguas coloreadas se acompaageneralmente de intensificacin del color, que se debe aefectos de indicador de los colorantes y a veces tambin a laprecipitacin de hidrxidos de hierro.
Por consiguiente, es indispensable conocer el valor del pH en
todo anlisis colorimtrico. Tratndose de aguas residuales, setiende a efectuar una medida adicional al pH constante de7,6.
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COLOR
El agua no contaminada suele tener ligeros
colores rojizos, pardos, amarillentos overdosos debido, principalmente, a loscompuestos hmicos, frricos o los pigmentos
verdes de las algas que contienen. Las aguas contaminadas pueden tener muy
diversos colores pero, en general, no se
pueden establecer relaciones claras entre elcolor y el tipo de contaminacin.
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Color Tipo de agua
Incoloro Aguas frescas y dulces
Grisceo Aguas residuales domsticas
Amarillo sin
turbidez
Aguas subterrneas, de estuarios y
de pantanos
Amarillo turbio Aguas correntosas y/o cargadas de
limos y arcillas
Amarillo
verdoso
Humedales y aguas ricas en
fitoplanton
Cafs u oscuras Altas concentraciones de materia
orgnica, lixiviados, de residuos
slidos o de plantas de tratamientos.
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COLOR
La determinacin de color se realizaespectrofotomtricamente porcomparacin con estndares de colorformados por una mezcla de Cloruro deCobalto, CoCl2x 6 H2O y Cloroplatinato
de potasio, K2PtCl6.
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OLOR Y SABOR
Desde el punto de vista fisiolgico estos sentidosestn ntimamente relacionados, ya que cuando sequiere gustar algo hay que olerlo, lo que no ocurre
en sentido contrario. Por esta razn se prefieren lasdeterminaciones de olor que las de sabor.
El olor presente en las aguas puede deberse a lapresencia de compuestos qumicos como fenoles y
cloro, a materias orgnicas en descomposicin o aciertos organismos.
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OLOR Y SABOR
Compuestos qumicos presentes en el agua como losfenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materiasorgnicas en descomposicin o esencias liberadas
por diferentes algas u hongos pueden dar olores ysabores muy fuertes al agua, aunque estn en muypequeas concentraciones.
Las sales o los minerales dan sabores salados o
metlicos, en ocasiones sin ningn olor.
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Olor Tipo de agua
Inodoro Aguas frescas y dulces
Metlico Aguas subterrneas
A sulfuro Aguas residuales urbanas, con
materia orgnica, de sistemas
anaerobios de tratamiento
Vegetal Aguas poco profundas, de humedales
y estuarios
Pcrico Aguas procedentes de lixiviados de
residuos slidos o de plantas de
tratamientos
A Pescado Aguas ocenicas y de cultivos
pisccolas.
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OLOR Y SABOR
Las aguas negras recientes son prcticamenteinodoras pero cuando empieza suputrefaccin huelen fuertemente a podrido.
El sabor de las aguas potables puede versealterado por la presencia de sales disueltascomo los cloruros y sulfatos.
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ASPECTO DEL AGUA
Es una caracterstica que puede resultar tilpara complementar la informacin de campode una muestra.
El aspecto se refiere al grado de consistencia uhomogeneidad que la muestra pueda poseer ya las caractersticas macro que pueden ser
reconocidas a simple vista.
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Aspecto Tipo de agua
Uniforme y transparente Aguas frescas
Uniforme pero turbio Aguas residuales domsticas y algunosriles
Slidos sedimentables
observables
Cuerpos de agua en movimiento
Presencia de materia vegetal Humedales y estuarios
Biota viva visible Aguas estancadas, aguas residuales
domsticas y residuales de criaderos
Material antrpico visible Canales urbanos y cuerpos
contaminados
Presencia de gases oefervescencia
Aguas subterrneas y superficialesprofundas
Espuma permanente Aguas residuales domsticas, canales
urbanos y algunos estuarios
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TEMPERATURA
La polucin trmica se define como cambiosexcesivos en la temperatura del agua debido ala actividad del hombre.
Las consecuencias de esta alteracin son lamodificacin de los equilibrios ecolgicos, delas reacciones bioqumicas y de las
caractersticas fsico qumicas del agua.
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TEMPERATURA
El aumento de temperatura disminuye la solubilidadde gases (oxgeno) y aumenta, en general, la de lassales.
Aumenta la velocidad de las reacciones delmetabolismo, acelerando la putrefaccin.
La temperatura ptima del agua para beber estentre 10 y 14C.
Las centrales nucleares, trmicas y otras industriascontribuyen a la contaminacin trmica de las aguas,a veces de forma importante.
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TEMPERATURA
Una variacin de temperatura afectaparmetros como:
la solubilidad de los gases, densidad
viscosidad
tensin superficial presin de vapor.
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TEMPERATURA
Una temperatura elevada acelera laputrefaccin, aumenta la demanda de oxgenoy paralelamente disminuye la solubilidad deoxgeno.
Las reacciones biolgicas en el agua songrandemente influenciadas por latemperatura.
Temperaturas inferiores hacen que elmetabolismo se reduzca.
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TEMPERATURA
Temperaturas superiores hacen que sesobreactiven los procesos de sntesis ycatabolismo.
La temperatura tambin afecta a lasreacciones qumicas que suceden en eltratamiento de potabilizacin del agua,disminuyendo la accin desinfectante delcloro.
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pH
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pH
El pH puede modificarse tanto por mediosnaturales como artificiales.
En las aguas naturales la variacin del pHejerce una gran influencia sobre las distintasreacciones que se llevan a cabo en el agua;modifica la facilidad de precipitacin de
algunas especies qumicas, etc.
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Conductividad Elctrica
El agua pura tiene muy poca conductividad,por lo que la medida de la conductividad deun agua nos da una idea de los slidos
disueltos en la misma.
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Conductividad Elctrica
El agua natural tiene iones en disolucin y suconductividad es mayor y proporcional a lacantidad y caractersticas de esos electrolitos.
Por esto se usan los valores de conductividadcomo ndice aproximado de concentracin desolutos.
Como la temperatura modifica laconductividad las medidas se deben hacer a20C
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Conductividad Elctrica y Slidos TotalesDisueltos
Los Slidos Totales Disueltos (TDS) seatribuyen a la presencia de muchas salessolubles de naturaleza inorgnica que se
encuentran normalmente presentes en aguassuperficiales y subterrneas.
Esto es:
Cationes: Na+, K+, Mg2+y Ca2+
Aniones: Cl-, F-, SO42-, CO3
2-, NO3-y SiO3
2-
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Conductividad Elctrica y Slidos TotalesDisueltos
Los Slidos Totales Disueltos (STD) sedeterminan filtrando una alcuota de agua, yevaporando el filtrado a sequedad en un
soporte previamente pesado, al que se midesu peso antes y despus de la evaporacin.
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Materiales en suspensin
Partculas como arcillas, limo y otras, aunque nolleguen a estar disueltas, son arrastradas por el aguade dos maneras: en suspensin estable (disoluciones
coloidales); o en suspensin que slo dura mientrasel movimiento del agua las arrastra.
Las suspendidas coloidalmente slo precipitarndespus de haber sufrido coagulacin o floculacin
(reunin de varias partculas)
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Slidos presentes en el agua
Slidos
sedimen
-tables
Cono
ImhoffMUESTRA Evaporacin Slidos
Totales
Filtro FiltradoResiduo
Evaporacin Evaporacin
Slidos
Suspendi
dos
Slidos
Filtrables
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Materiales en suspensin
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Slidos sedimentables
Estn formados por partculas ms densasque el agua, que se mantienen dispersasdentro de ella en virtud de la fuerza de
arrastre causada por el movimiento oturbulencia de la corriente.
Por esta razn sedimentan rpidamente por
accin de la gravedad, cuando la masa deagua se mantiene en reposo.
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Slidos sedimentables
Se determinan por decantacin en un conoImhoff.
Se coloca un litro de agua fresca y se deja en
reposo durante dos horas.
Transcurrido ese tiempo se lee directamenteen la graduacin del cono, los mL de slidos
sedimentables por litro de agua.
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Slidos sedimentables
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Slidos en suspensin
Estn formados por partculas que semantienen dispersas en el agua en virtud desu naturaleza coloidal. Estos slidos no
sedimentan por gravedad cuando el aguaest en reposo, como ocurre con los slidossedimentables.
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Slidos en suspensin
Determinan en gran parte el color aparentedel agua y la profundidad hasta la cualpenetra la luz del sol.
Estn estrechamente relacionados con laturbidez del agua.
Una variante en terreno se realiza con elDisco Sechi que es una medicin de latransparencia del agua (inverso de laturbidez).
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Medicin de transparencia
Uso del disco Secchi: se mete en el agua con
una cuerda calibrada. Si desaparece a una
profundidad < 30 cm, el agua est turbia.
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Resumen de correlacionesaproximadas entre propiedades
fsicas y tipos esperados de aguas
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C
O
L
O
R
Tipo de color Correlacin aproximada
Incoloro Aguas dulces y frescas
Grisceo Aguas residuales domsticas
Amarillo sin
turbidez
Aguas subterrneas y/o estuarios
Amarillo con
turbidez
Cuerpos de agua en movimiento y/o
arcillosas
Amarillo
verdoso
Humedales y pantanos
Caf u oscuro Lixiviados de rellenos sanitarios y
plantas de tratamiento
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O
L
O
R
Tipo de olor Correlacin aproximada
Inodoro Aguas dulces y frescas
Olor metlico Aguas subterrneas
Olor a sulfuro Aguas residuales domsticas y aguas
con abundante materia orgnica
Olor vegetal Humedales y pantanos
Olor pcrico Lixiviados de rellenos sanitarios yplantas de tratamiento
Olor a pescado Aguas marinas y residuales de
industria pisccola
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A
S
P
E
C
T
O
Tipo de aspecto Correlacin aproximada
Uniforme y
transparente
Aguas dulces y frescas
Uniforme y turbio Aguas arcillosas y residuales domsticos
Agua con slidos
sedimentables
Cuerpos de agua en movimiento
Agua con materiavegetal
Humedales y pantanos
Presencia de biota
viva o muerta
Aguas estancadas, residuales
domsticos y residuales de criaderos.
Presencia de
materiales antrpicos
Canales urbanos y aguas contaminadas
Espumado
permanente
Canales urbanos, residuales domsticos
y algunos estuarios
Presencia de gases o
efervescencia
Aguas residuales domsticas en estado
anaerbico y/o aguas subterrneas
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T
U
R
B
I
D
EZ
Turbidez
relativa
Correlacin aproximada
Muy turbia Aguas residuales domsticas, industriales y
corrientes de aguas arcillosas
Turbia Aguas residuales domsticas, lixiviados y plantas
de tratamiento de residuales
Poco turbia Subterrneas y superficiales o afectadas por
residuales domsticos
Transparente Aguas frescas y dulces
NOTAS:Estas correlaciones son aproximadas y empricas.
La subjetividad de estos anlisis puede reducirse comparando con blancos deagua destilada.
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CONTAMINACIN QUMICA
Los contaminantes qumicos comprenden productosorgnicos e inorgnicos.
El aspecto fundamental resultante de la
contaminacin por compuestos orgnicos es ladisminucin de oxgeno disuelto como consecuenciade su consumo para los procesos de degradacinbiolgica de dichos compuestos. Esta disminucin de
oxgeno puede conducir a perturbacionesindeseables en el medio y en su biota.
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CONTAMINACIN QUMICA
Los contaminantes qumicos comprendenproductos orgnicos e inorgnicos.
En el caso de los compuestos inorgnicos, el
resultado ms importante depende de suefecto txico.
Hay algunos compuestos inorgnicos que
ejercen una gran demanda de oxgeno, talescomo sulfitos y nitritos.
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Los contaminantes qumicos ms comunes
son los siguientes: Oxgeno disuelto
Demanda bioqumica de oxgeno (DBO)
Demanda qumica de oxgeno (DQO)
Nitrgeno total y amoniacal
Fsforo total
i i
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Otros contaminantes qumicos,considerados especiales incluyen lossiguientes: Aceites y grasas
Detergentes
Sulfuros
Cianuros Fluoruros
Fenoles
Pesticidas
Hidrocarburos
Metales pesados
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OXGENO DISUELTO
Fundamental para mantener la vida acutica yla calidad de las aguas.
Las aguas superficiales limpias suelen estar
saturadas de oxgeno. Existe una adecuadaactividad biolgica.
La concentracin de saturacin vara en
funcin de la temperatura y de la salinidad delagua.
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OXGENO DISUELTO
Es sabido que la solubilidad del oxgeno en agua no es muy alta. Por ejemplo, a 25C y a una atmsfera de presin, el oxgeno del
aire (que conforma alrededor de un 20% del aire) produce unaconcentracin de oxgeno disuelto del orden de los 9 mg/L.
Por otra parte, la tasa (velocidad) de transferencia depende deldficit de oxgeno disuelto (es decir, la concentracin mximaposible menos la concentracin de oxgeno disuelto en el agua); laconstante de proporcionalidad depende del rea de contacto entreel gas y el lquido y de las propiedades particulares del lquido y delgas (que, en cuanto al lquido, puede variar notablemente desdeagua limpia hasta aguas industriales cargadas de compuestos
diversos). Si no hubiese consumo de oxgeno en el lquido, la concentracin deoxgeno disuelto sera la de equilibrio; pero, la presencia deaerobios consume el oxgeno y, por ende, se establece algunaconcentracin de oxgeno disuelto por debajo de la saturacin.
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OXGENO DISUELTO
Un agua que contenga menos de 4 mg/L deoxgeno disuelto no es apta para el desarrollode la vida en su seno.
Esta carencia de oxgeno solo se da en aguasno contaminadas cuando procede de capasprofundas de la tierra.
En los dems casos, la ausencia de oxgeno seproduce como consecuencia de unacontaminacin.
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OXGENO DISUELTO
La concentracin de oxgeno disuelto indica: El estado de septizacin y potencialidad de las
aguas residuales en producir malos olores.
La calidad de las aguas para aceptar o no
determinadas formas de vida acutica necesariaspara mantener el equilibrio ecolgico del sistema
La estimacin de la actividad fotosinttica de lasmasas hdricas
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
Es el indicador de contaminacin orgnica msutilizado.
Suele determinarse la demanda bioqumica de
oxgeno a los cinco das (DBO5) Se define como la cantidad de oxgeno
requerido por los microorganismos para laoxidacin aerobia de la materia orgnicabiodegradable presente en el agua.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
En la prctica, esta degradacin es un procesolento y tericamente tarda un tiempo infinito
en completarse. Al cabo de 20 das, la oxidacin se ha
completado en un 95-99% del total y en el
plazo de 5 das, la oxidacin se ha efectuadoen un 60-70%.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
Es resultado de la degradacin de tres tipos demateriales:
Materiales orgnicos carbnicos, utilizados por losmicroorganismos aerobios hetertrofos como fuente de
alimentacin. Nitrgeno oxidable, debido a la presencia de nitritos,
amoniaco y en general compuestos orgnicosnitrogenados que sirven de alimentacin a bacterias
especficas (Nitrosomonas y Nitrobacter). Compuestos qumicos reductores (ion ferroso, sulfitos,
sulfuros) que se oxidan por el oxgeno disuelto.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
La medida de DBO es importante en eltratamiento de aguas residuales porque seutiliza para:
Determinar la cantidad aproximada de oxgenoque se requerir para estabilizar biolgicamente lamateria orgnica presente.
Determinar el tamao de las instalaciones detratamiento biolgico o secundario de aguasresiduales.
Medir la eficacia de los tratamientos.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
La DBO de una muestra de agua expresa la cantidadde miligramos de oxgeno disuelto por cada litro deagua, que se utiliza conforme se consumen losdesechos orgnicos por la accin de las bacterias enel agua.
La demanda bioqumica de oxgeno se expresa enmg/l de oxgeno y se determina midiendo el procesode reduccin del oxgeno disuelto en la muestra deagua manteniendo la temperatura a 20 C en un
periodo de 5 das. Una DBO grande indica que se requiere una gran
cantidad de oxgeno para descomponer la materiaorgnica contenida en el agua.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
El agua potable tiene una DBO de 0.75 a1.5 mg/l de oxgeno y se considera que elagua est contaminada si la DBO es
mayor de 5 mg/l. Las aguas negras municipales contienen
entre 100 y 400 mg/l pero los desechos
industriales y los agrcolas contienenniveles de DBO del orden de miles demg/l.
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DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO
Tipo de
Tipo de agua DBO mg/l
Agua potable 0.75 - 1.5
Agua poco
contaminada
5 - 50
Agua negra municipal 100 - 400
Riles 500 - 10000
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DEMANDA QUMICA DE OXGENO
Corresponde a la cantidad de oxgeno requerido paraoxidar la materia orgnica utilizando un potenteoxidante qumico, que suele ser el dicromato depotasio en medio cido.
La medicin se hace a temperatura elevada yempleando un catalizador (sulfato de plata) parafacilitar la oxidacin de los compuestos orgnicos
refractarios o resistentes a la oxidacin como lacelulosa, lignina, derivados aromticos polinucleares,etc.
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DEMANDA QUMICA DE OXGENO
Debido a que algunos compuestos inorgnicosreductores pueden interferir en ladeterminacin, debe tenerse cuidado de
eliminarlos previamente. La DQO, en general, es mayor que la DBO ya
que es mayor el nmero de compuestos que
pueden oxidarse por va qumica.
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DEMANDA QUMICA DE OXGENO
En muchos tipos de aguas residuales puedenrelacionarse ambos parmetros, lo cual es de granutilidad porque la DQO se determina en 3 horasfrente a los 5 das que supone la medida de la DBO
5.
Sin embargo, la DQO no diferencia entre materiabiodegradable y no biodegradable, y adems nosuministra informacin sobre la velocidad de
degradacin en condiciones naturales.
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NITROGENO TOTAL Y AMONIACAL
Los compuestos de mayor inters son: Nitrgeno orgnico
Amonaco (NH3)
Nitrito (NO2-)
Nitrato (NO3-)
Nitrgeno (N2)
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NITROGENO TOTAL Y AMONIACAL
En la naturaleza, las distintas formas de nitrgeno seencuentran relacionadas.
Las bacterias y las plantas son las responsables de laproduccin de protenas (nitrgeno orgnico) a partir
de compuestos inorgnicos. Las protenas son degradadas por las bacterias a
amonaco, que es oxidado a nitrito y nitrato.
Ambos pueden convertirse nuevamente en nitrgenopor accin bacteriana, completndose el ciclo.
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NITROGENO TOTAL Y AMONIACAL
Tericamente el nitrgeno total sera la sumadel nitrgeno contenido en todos estoscompuestos.
Para el caso de aguas se considera comonitrgeno total a la suma del nitrgenoorgnico y el amoniacal, que se determina porel mtodo Kjeldahl (NTK).
Los nitritos y nitratos se reportanseparadamente.
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FOSFORO TOTAL
El fsforo es esencial para el crecimiento deplantas y animales.
Conjuntamente con el nitrgeno se
denominan NUTRIENTES. Los derivados del fsforo se utilizan para el
control de la corrosin en suministros de agua
y en sistemas de agua de refrigeracin.
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FOSFORO TOTAL
Tambin son ampliamente utilizados comofertilizantes de suelos y en las formulacionesde detergentes (polifosfato sdico).
Las aguas residuales domsticas contienenfsforo proveniente de restos de comida y deexcrementos.
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FOSFORO TOTAL
Los compuestos de fsforo, de inters desde elpunto de vista de calidad de las aguas son:
Ortofosfatos (Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4,(NH4)2HPO4
Polifosfatos Na3(PO3)6, Na5P3O10, Na4P2O7 Fsforo orgnico
El fsforo total es la suma de ortofosfatos,
polifosfatos y fsforo orgnico.
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FOSFORO TOTAL
Analticamente se determinan losortofosfatos.
Por lo tanto, para conocer el fsforo totalhabr que convertir los polifosfatos y elfsforo orgnico en ortofosfatos.
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EUTROFICACIN DE LAS AGUAS
En ecologa el trmino eutrofizacindesigna el enriquecimiento en nutrientes de unecosistema. El uso ms extendido se refiere especficamente al aporte ms o menosmasivo de nutrientes inorgnicos en un ecosistema acutico. Eutrofose llama a unecosistema o un ambientecaracterizado por una abundancia anormalmente alta denutrientes.
El desarrollo de la biomasaen un ecosistema viene limitado, las ms de las veces, por laescasez de algunos elementos qumicos, como el nitrgeno en los ambientes continentales yel fsforo en los marinos, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a losque llamamos por ello factores limitantes.
La contaminacin puntualde las aguas, por efluentes urbanos, o difusa, por la
contaminacin agraria o atmsfrica, puede aportar cantidades importantes de esoselementos faltantes. El resultado es un aumento de la produccin primaria(fotosntesis) conimportantes consecuencias sobre la composicin, estructura y dinmica del ecosistema.
La eutrofizacin produce de manera general un aumento de la biomasa y unempobrecimiento de la diversidad.
EUTROFICACIN DE LAS AGUAS
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EUTROFICACIN DE LAS AGUAS
En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar son especies herbceasecolgicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas, con alta tasa de reproduccin,
incapaces de competir en ambientes oligotrofos (pobres en nutrientes) o mesotrofos.
En ecosistemas acuticos, con la eutrofizacin empiezan a proliferar algasunicelulares, lo ms amenudo algas verdes.
En los ocanos, la eutrofizacin local, a veces por causas naturales, puede provocar una marea
rojao marea blanca: la explosin demogrficade una sola especie algal, que en muchos casosprovoca la intoxicacin de la faunamayor.
La explosin de algas que acompaa a la primera fase de la eutrofizacin provoca unenturbiamiento que impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. Como consecuenciaen el fondo se hace imposible la fotosntesis, productora de oxgeno libre, a la vez que aumentala actividad metablica consumidora de oxgeno de los descomponedores, que empiezan a
recibir los excedentes de materia orgnica producidos cerca de la superficie.
De esta manera en el fondo se agota pronto el oxgeno por la actividad aerobiay el ambiente sevuelve pronto anxico (=anaerobio). La radical alteracin del ambiente que suponen estoscambios, hace inviable la existencia de la mayora de las especies que previamente formaban elecosistema.
http://es.wikipedia.org/wiki/Algahttp://es.wikipedia.org/wiki/Marea_rojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Marea_rojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_demogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Faunahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesishttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis_oxig%C3%A9nicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Aerobia&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Anaerobiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Anaerobiohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Aerobia&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis_oxig%C3%A9nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesishttp://es.wikipedia.org/wiki/Faunahttp://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_demogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Marea_rojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Marea_rojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alga -
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EUTROFICACIN DE LAS AGUAS
CONTAMINACIN QUMICA Y EUTROFICACIN
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CONTAMINACIN QUMICA Y EUTROFICACINDE LAS AGUAS
La contaminacin agropecuaria, sobre todo la contaminacin difusadelos suelosy de los acuferospor fertilizantesinorgnicos de origenindustrial o extractivo; o por excrementosanimales, a causa de unaproduccin masiva de ganado, aves, peces, etc. Estas causas aportannitrgeno, en forma de nitratoy amonio, y fsforo, como fosfato, a la vezque cationescomo potasio (K+) magnesio (Mg++), etc.
Las contaminaciones forestales, por abandono en los ros de residuosforestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta lamateria orgnica disuelta, favoreciendo la proliferacin de flora eutrfica
como berros y lenteja de agua, que a su vez remansa la corriente ydisminuye el espejo del agua.
CONTAMINACIN QUMICA Y EUTROFICACIN
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CONTAMINACIN QUMICA Y EUTROFICACINDE LAS AGUAS
La contaminacin atmosfricapor xidos de nitrgeno (NOx) y xidos de azufre(SOx). stos reaccionan con el agua atmosfrica para formar in nitrato (NO3
-) ein sulfato (SO4
2-) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles. Deesta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando elempobrecimiento de ste en nutrientes. Esas sales son arrastradas fcilmente alos acuferos y a los ros, contaminndolos. En estos ltimos la importanteincorporacin de nutrientes as producida, puede dar lugar a un proceso deeutrofizacin. sta afectar finalmente tambin a los embalses, as como a loslagos o mares donde los ros desemboquen.
La contaminacin urbana. Los efluentes urbanos, si no hay depuracin o sta esslo parcial, aportan nutrientes en dos formas: residuos orgnicos, queenriquecen en elementos previamente limitantes el ecosistema; como fosfato,empleado como emulgente en la fabricacin de detergentes. Por esta razn laslegislaciones modernas promueven la sustitucin del fosfato en la fabricacin deestos productos.
Otros contaminantes qumicos,
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Otros contaminantes qumicos,considerados especiales incluyen lossiguientes: Aceites y grasas Detergentes
Sulfuros
Cianuros Fluoruros
Fenoles
Pesticidas
Hidrocarburos
Metales pesados
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ACEITES Y GRASAS
Las grasas animales y aceites de origenorgnico estn constituidos por steres dealcohol o glicerol y cidos grasos.
Los steres de cidos grasos que son lquidos atemperatura ambiente se denominan aceitesy los que son slidos se denominan grasas.
Qumicamente son muy semejantes. Estncompuestos de C, H y O.
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ACEITES Y GRASAS
Su presencia en las aguas proviene de restos dealimentos (mantecas, mantequillas, aceitesvegetales, carnes, cereales, semillas, frutos secos,etc).
Son compuestos estables que no se descomponenpor la accin de las bacterias.
Los cidos minerales los atacan hidrolizndolos a
glicerina y cidos grasos.
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ACEITES Y GRASAS
En presencia de bases, se produce la saponificacinde las grasas liberndose glicerina y sales alcalinas delos cidos grasos o jabones.
Las grasas y aceites tambin pueden tener unaprocedencia mineral como los aceites lubricantes,queroseno y materiales bituminosos que sonderivados del petrleo y contienen bsicamente C e
H.
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ACEITES Y GRASAS
Estos aceites pueden llegar a las aguasprocedentes de talleres, garajes, calles, etc.
En su mayora los aceites y grasas flotan sobre
las aguas extendindose sobre la superficiecreando pelculas que afectan la vida biolgicade las aguas.
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DETERGENTES
Los primeros detergentes sintticos producidos en elsiglo pasado, derivados del naftaleno, causaron unagran alarma en las autoridades medioambientalespor su escasa biodegradabilidad y su elevadaproduccin de espumas (detergentes duros).
Actualmente se utilizan formulaciones blandas de
fcil biodegradacin y con menor generacin de
espumas.
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DETERGENTES Un detergente contiene un conjunto de sustancias de
propiedades fsico qumicas diversas, cada una de lascuales ejerce una funcin especfica.
Fundamentalmente contienen: Agentes tensioactivos, de superficie o surfactantes:
productos orgnicos obtenidos a partir de compuestospetroqumicos, de aceites vegetales o grasas animales conpropiedades humectantes, emulsificantes y dispersantesque provocan la separacin de la suciedad. La estructurade la molcula est constituida por una cadena hidrfoba
con grupos hidrfilos.
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DETERGENTES Fundamentalmente contienen tambin:
Agentes coadyuvantes: mejoran la accin detersiva de losagentes tensoactivos y ablandan el agua mediante laformacin de complejos solubles con los iones calcio ymagnesio.
Cargas: permiten el ajuste de la sustancia activa en eldetergente a las dosis utilizadas. Los productos de cargaincluyen sulfatos sdicos en polvos y disolventes lquidos.Su proporcin en el detergente es muy variada.
Otros aditivos: agentes de antirredeposicin,
blanqueadores, enzimas, antiespumantes, perfumes,inhibidores de corrosin.
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DETERGENTESComponentes Productos ms comunes Proporcin
(%)Tensoactivos Alquilbencenosulfonato, alcohol graso
etoxilado
10-20
Coadyuvantes Tripolifosfato, policarboxilato, EDTA,
citratos
25-40
Agentes deantirredeposicin
Carboximetilcelulosa 1-2
Inhibidores de
corrosin
Silicato sdico 5-10
Enzimas Proteasas, amilasas 0.1-1
Blanqueantes Perborato, persulfato
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SULFUROS
Se encuentran en aguas de la industriapapelera y de refineras de petrleo.
Pueden encontrarse de distintas formas H2S,
HS-, S2-
La concentracin de sulfuros en aguas negrasnos da idea de su mayor o menor grado deseptizacin.
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CIANUROS
La presencia de cianuros en aguas indicasiempre una contaminacin de origenindustrial.
Puede proceder de efluentes degalvanoplastia, aguas de lavado de gases dealtos hornos y coqueras, etc.
O OS
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FLUORUROS
Los fluoruros se encuentran comocomponentes de suelos y por tanto supresencia en las aguas en pequeas
proporciones es bastante habitual.
En mayores concentraciones puedeencontrarse en vertidos industriales: industria
del aluminio, industria de abonos fosfatados.
FLUORUROS
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FLUORUROS
En algunas poblaciones se procede a lafluoracin de las aguas (1.0-1.5 mg/L) para laprevencin de las caries.
No obstante, esta prctica es cuestionable ensus resultados.
FENOLES
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FENOLES
Los fenoles no se encuentran enconcentraciones apreciables en las aguasresiduales urbanas de origen domstico pero
pueden encontrarse en las aguas residuales deorigen industrial como efluentes de refinerasde petrleo, siderurgias, industrias
farmacuticas y de cosmticos, etc.
FENOLES
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FENOLES
Los fenoles pueden ser biolgicamente oxidados enconcentraciones de hasta 500 mg/l.
Un problema ms serio lo constituyen los derivadosclorados de los fenoles, que en las aguas potables
pueden formarse por reaccin entre el fenol y susderivados con el cloro que se aade para ladesinfeccin.
Los derivados que se forman son los mono, di y
triclorados del fenol. Estos derivados clorofenlicosconfieren al agua unas caractersticas organolpticasno deseables (olor y sabor caractersticos).
FENOLES
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FENOLES
Se determinan analticamente bajo el rubrondice de fenol que agrupa a compuestos
aromticos que bajo condiciones especficas
de reaccin forman compuestos coloreadosde condensacin, medidosespectrofomtricamente.
PESTICIDAS
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PESTICIDAS
Son sustancias qumicas de origen natural osinttico que se utilizan para eliminar ocontrolar plagas tanto agrcolas como
domsticas.
La principal fuente de estas sustancias en lasaguas la constituyen las aguas de escorrenta
de zonas agrcolas, zonas residenciales yparques.
CLASIFICACIN DE LOS PESTICIDAS
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CLASIFICACIN DE LOS PESTICIDAS
INORGNICOS: compuestos de arsnico, flor,cobre, azufre, etc.
ORGNICOS DE ORIGEN VEGETAL: nicotina,piretrinas o cinerinas.
ORGNICOS DE SNTESIS (mayora):organoclorados, organofosforados,carbamatos, nitrofenoles, triazinas,fenoxicidos, tioteres, piretroides, etc
CLASIFICACIN DE LOS PESTICIDAS SEGN SU
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APLICACIN
INVERTEBRADOS: Insecticidas: molusquicidas,nematicidas.
VERTEBRADOS: Rodenticidas, avicidas,repelentes.
PLANTAS: Herbicidas, reguladores delcrecimiento, defoliantes, desecantes.
MICROORGANISMOS: Fungicidas ybactericidas, alguicidas, desinfectantes.
PESTICIDAS
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PESTICIDAS
Los pesticidas ms ampliamente utilizados sonpoco biodegradable. Adems de su elevadatoxicidad presentan problemas de
bioacumulacin.
HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
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HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
HIDROCARBUROS: Compuestos qumicosformados por carbono e hidrgeno que seencuentran en la naturaleza en grandescantidades en el petrleo y en el gas natural.
Dependiendo de su estructura molecular seclasifican en alcanos o parafinas, alquenos,naftenos y aromticos.
HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
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HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
El petrleo crudo es unproducto natural que seencuentra en determinas zonasbajo la corteza terrestre.
Est compuesto por unamezcla de hidrocarburos querepresentan aproximadamenteel 95% de su composicin.
HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
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HIDROCARBUROS DEL PETROLEO
El 5% restante corresponde acantidades variables deoxgeno, nitrgeno, azufre,vanadio, nquel, sales
minerales y residuos diversos. La composicin del petrleo es
muy compleja y depende de su
origen.
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No parece que es muy importante la amenazade bioacumulacin del petrleo y losproductos relacionados en la cadena
alimenticia, aunque en algunas ocasiones, enlocalidades concretas, puede resultar unaamenaza para la salud, incluso humana.
Propiedades y comportamiento de un
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vertido en el mar
El petrleo es una compleja mezcla de cientos de componentes, lamayora de ellos hidrocarburos. Cuando se produce un vertido de hidrocarburo liquido al mar, este es
expande por la superficie para formar una delgada capa, quenormalmente no supera el 0,1 mm de espesor.
Esta capa oleosa, suele desplazarse siguiendo la direccin del viento, a una
velocidad aproximada de entre 3 4% de la del viento. Tanto la velocidad con la que la capa se expande, como el espesor de la
misma, dependen de la temperatura del mar y de las caractersticas delhidrocarburo.
As, los hidrocarburos ligeros se extienden mas rpido formando una capamas fina que los hidrocarburos pesados. De esta forma se ha comprobado
que 1 m3 de petrleo puede llegar a formar, en hora y media, una manchade 100 m de dimetro y 0,1 mm de espesor.
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M t l P d
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Metales PesadosLa expresin Metales Pesados se usa para aludir de un modo
no muy preciso a ciertos elementos metlicos, y tambin aalgunos de sus compuestos, a los que se atribuyendeterminados efectos de contaminacin ambiental, toxicidad yeco toxicidad.
Algunos elementos que suelen citarse bajo esta denominacin,en orden alfabtico:Aluminio, arsnico*, bario, berilio, cadmio, cobalto, cobre,cromo, estao, hierro, manganeso, mercurio, molibdeno,nquel, plata, plomo, selenio**, talio, vanadio, zinc.Nota: *As es un semimetal; **Se es un no metal; los restantes
son metales.
Mecanismos de toxicidad de los
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metales:
Bloqueo de un grupo funcional esencial de algunabiomolcula, incluyendo enzimas o polinucletidos.
Desplazamiento de un metal esencial de unabiomolcula.
Modificacin estructural de algn sitio activoimportante.
Ruptura de biomembranas.
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Particularidades de la contaminacin
por metales
1 Su toxicidad:
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1. Su toxicidad:
A determinadas concentraciones puedenprovocar la muerte por envenenamiento dealgunas especies que habitan el medio.
Las dosis letales varan segn las especies, elestado de desarrollo de los individuos y lapresencia de agentes quelatantes que
contribuyen a aumentar su solubilidad.
2 Su persistencia:
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2. Su persistencia:
No son biodegradables por lo quepermanecen en el medio ambiente durantelargos perodos de tiempo, pasando
sucesivamente de un componente a otro.
3. Su potencial bioacumulacin en
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distintos organismos:
Se conoce que algunos organismos(plantas, algas, erizos, mejillones) son
acumuladores de metales pesados, y apartir de su ingestin stos contaminantespodran introducirse en las redes trficas.
Los metales son elementos qumicos
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qimportantes para la vida, por su papel en lasfunciones biolgicas y por su uso.
Concentraciones elevadas de metales en elambiente pueden ser perjudiciales para lamayora de las especies.
No es posible aislar el efecto de los metalesdentro de la contaminacin ambiental total.