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Técnicas de muestreo ANALISIS DE AGUAS EQUIPO 3 TPPQI 7A T/M ELABORADO POR GUTIERREZ CONTRERAS FERNANDA BERENICE Competencias Profesionales Básicas 1 .Auxilia en la realización de estudios, pruebas y análisis químicos en la proyección de experimentos. 18. Interpreta los resultados de los análisis practicados al agua Disciplinares Básicas Ciencias Experimentales 1.Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. 2.Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis tesis previas y comunica sus conclusiones. Extendidas Ciencias Experimentales 5. Aplica la metodologia apropiada en la realizacion de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 6. Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y sintesis para la divulgación de la información científica que contribuya a su formación académica. Competencias Genéricas Se expresa y comunica 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados. Atributos: 4.5 Maneja las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar ideas. Piensa crítica y reflexivamente Atributos: 5.1 Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. 5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 5.6 Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información. Trabaja en forma colaborativa 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Atributos: 8.3 Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo Sistema de abastecimiento de agua Conjunto de elementos integrados por las obras hidráulicas de captación, conducción, potabilización, desinfección, almacenamiento o regulación y distribución. Aguas residuales Las aguas residuales son las que han sido afectadas negativamente por la acción del ser humano y requieren tratamientos para ser purificadas y reaprovechables. Agua potable Se denomina agua potable, al agua que puede ser consumida sin restricción debido a que, gracias a su calidad no representa un riesgo para la salud. Técnicas generales de muestreo para aguas residuales Extracción directa. Muestreo en tomas. Muestreo en descargas libres. Muestreo en canales o colectores. . Extracción directa por reflujo • El reflujo es una técnica experimental de laboratorio para el calentamiento de reacciones que transcurren a temperatura superior a la ambiente y en las que conviene mantener un volumen de reacción constante. • Un montaje para reflujo permite realizar procesos a temperaturas superiores a la ambiente (reacciones, recristalizaciones, etc), evitando la pérdida de disolvente y que éste salga a la atmósfera. Se recomienda, se instalen tomas en conductos a presión o en conductos que permitan el fácil acceso para muestrear a cielo abierto con el objeto de caracterizar debidamente las aguas residuales. Las tomas deben tener un diámetro adecuado para muestrear correctamente las aguas residuales en función de los materiales que puedan contener, deben ser de la menor longitud posible, y procurar situarlas de tal manera que las muestras sean representativas de la descarga. Se recomienda el uso de materiales similares a los del conducto, de acero al carbón o de acero inoxidable. Se deja fluir un volumen aproximadamente igual a 10 veces el volumen de la muestra y a continuación se llena el recipiente de muestreo. ·Muestreo en tomas Cuando las aguas residuales fluyan libremente en forma de chorro, debe emplearse el siguiente procedimiento. El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces antes de efectuar el muestreo. Se introduce el recipiente muestreador en la descarga o de ser posible, se toma directamente la muestra en su recipiente. La muestra se transfiere del recipiente muestreador al recipiente para la muestra cuidando de que ésta siga siendo representativa ·Muestreo descarga libre Técnicas generales de muestreo para aguas residuales Extracción directa. Muestreo en tomas. Muestreo en descargas libres. Muestreo en canales o colectores. . Canales abierto; Cualquier conducto en el cual el agua fluye presentando una superficie libre. Colector; Es un conducto abierto o cerrado que recibe las aportaciones de agua de otros conductos. Se recomienda tomar las muestras en el centro del canal o colector de preferencia en lugares donde el flujo sea turbulento a fin de asegurar un buen mezclado. Si se va a evaluar contenido de grasas y aceites se deben tomar porciones, a diferentes profundidades, cuando no haya mucha turbulencia para asegurar una mayor representatividad. El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces con el agua por muestrear antes de efectuar el muestreo. El recipiente muestreador, atado con una cuerda y sostenido con la mano de preferencia enguantada, se introduce en el agua residual completamente y se extrae la muestra. Si la muestra se transfiere de recipiente, se debe cuidar que ésta siga siendo representativa. ·Muestreo en canales o colectores: Métodos de aforo Método de volumen y tiempo. Método de sección y velocidad. Medición del gasto. Método de volumen y tiempo La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La corriente se desvía hacia un canal o cañería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronometro. Para los caudales de más de 4l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en 2 ½ segundos. Para caudales mayores, un recipiente de 200 litros puede servir para corrientes de hasta 50 l/s. El tiempo que se tarda en llenarlo se medirá con precisión, especialmente cuando sea de solo unos pocos segundos. La variación entre diversas mediciones efectuadas sucesivamente dará una indicación de la precisión de los resultados. Método de sección y velocidad Con este método se mide la velocidad del agua superficial que discurre de las fuentes tomando el tiempo que demora un objeto flotante en llegar de un punto a otro en una sección uniforme. Este método es aplicable en canal abierto. Se mide con el flexómetro la longitud y diámetro del canal, además de las dimensiones del registro si fuera el caso: largo, ancho y fondo. Se toma un trecho de la corriente; se mide el área de sección; se lanza un cuerpo que flote (corchos, madera) arriba del primer punto de control, y al paso del cuerpo por dicho punto se inicia la tomo del tiempo que dura el viaje hasta el punto de control corriente abajo. Se debe tomar en cuenta los coeficientes que afectaran el método para la determinación y que varía de 0.8 a 0.9, utilizando un promedio de 0.85. Métodos de aforo Método de volumen y tiempo. Método de sección y velocidad. Medición del gasto. Medición del gasto Para este instrumento, la diferencia entre la presión dinámica y la presión estática sigue una relación del tipo raíz cuadrada, con la velocidad en la sección transversal del tubo. El sensor de múltiples entradas, se coloca a todo lo largo del diámetro de la tubería (sección transversal): éste es de estructura rígida, (no tiene partes móviles) que dispone de dos cámaras interiores para promediar presión y una sección exterior recta en forma elíptica, diamante o tipo bala, las cámaras interiores producen una presión diferencial de acuerdo con el teorema de Bernoulli, estadiferencial tiene dos componentes: la presión alta (Pa) y la presión baja (Pb). Para análisis microbiológicos. En bomba de mano, grifo o válvula. En la captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. En pozo profundo. En pozo somero y fuente similar. Selección del punto de muestreo. Muestreo en los sistemas de abastecimiento Esterilización de frascos para muestras de agua sin cloro residual libre. Deben esterilizarse frascos de muestreo en estufa a 170ºC, por un tiempo mínimo de 60 min. o en autoclave a 120ºC durante 15 min antes de la esterilización debe cubrirse el tapón del frasco con papel resistente a ésta, en forma de capuchón Esterilización de frascos para muestras de agua con cloro residual libre. Previo a la esterilización agregar 0.1 mL de tiosulfato de sodio al 3% por cada 120 mL de capacidad de los mismos. La colecta de muestras con alto contenido de metales, incluyendo cobre o zinc (mayor a 1.0 mg/L) los frascos para el muestreo deben contener 0.3 mL de solución de sal disódica del ácido etilendiaminotretaacético (EDTA) al 15 por ciento (ajustar el pH de la solución a 6.5 antes de su uso) en frasco de 120 mL de capacidad adicionar por separado al frasco de muestreo antes de la esterilización o combinarse con la solución de tiosulfato de sodio antes de la adición. El agua de los grifos o válvulas debe provenir directamente del sistema de distribución. No debe efectuarse toma de muestra en grifos o válvulas que presenten fugas entre el tambor y el cuello, ya que el agua puede correr por la parte exterior del grifo o válvulas y contaminar la muestra. Deben removerse los accesorios o aditamentos externos como mangueras, boquillas y filtros de plástico o hule antes de tomar la muestra. Si la limpieza del grifo o válvulas seleccionado es dudosa elegir otro grifo o válvula. Si se requiere tomar la muestra en el grifo o válvulas de dudosa limpieza por propósitos especiales del muestreo, debe limpiarse el orificio de salida con una gasa estéril o torunda de algodón impregnada de solución de hipoclorito de sodio con una concentración de 100 mg/L. Adicionalmente cuando el material y las condiciones del punto del salida lo permitan se podrá calentar a flama directa y posteriormente limpiarse con alcohol. Para análisis microbiológicos: En bomba de mano, grifo o válvula. NORMA Oficial Mexicana NOM-230-SSA1-2002, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano, requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua. Procedimientos sanitarios para el muestreo. Para análisis microbiológicos. En bomba de mano, grifo o válvula. En la captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. En pozo profundo. En pozo somero y fuente similar. Selección del punto de muestreo. Muestreo en los sistemas de abastecimiento Debe dejarse correr el agua aproximadamente 3 min. hasta asegurarse que el agua que contenían las tuberías ha sido renovada o que la temperatura del agua sea estabilizada antes de tomar la muestra. Reducir el volumen de flujo para permitir el llenado del frasco sin salpicaduras. Colocarse los guantes y cubrebocas. Cerca del orificio de salida, en el caso de frascos de vidrio con tapón esmerilado y protegidos con papel, deben quitarse simultáneamente el tapón del frasco y el papel de protección, manejándolos como unidad, evitando que se contaminen el tapón, el papel de protección, o el cuello del frasco. Para lo anterior es necesario sostener el tapón o tapa con el esmeril o rosca hacia abajo; en el caso de frascos estériles desechables desprender y eliminar el sello de seguridad y mantener la tapa con la rosca hacia abajo; para el caso de uso de bolsas estériles desprender y eliminar el sello de seguridad de la bolsa. Proceder a tomar la muestra sin pérdida de tiempo y sin enjuagar el frasco; se debe dejar el espacio libre requerido para la agitación de la muestra previa al análisis (aproximadamente 10% de volumen del frasco). Efectuada la toma de muestra, deben colocarse el tapón con el papel de protección o la tapa al frasco; en el caso de las bolsas proceder al cerrado hermético. Deben lavarse manos y antebrazos con agua y jabón, y colocarse guantes y cubreboca. En el caso de frascos de vidrio con tapón esmerilado quitar únicamente el papel de protección evitando que se contamine, y en el caso de frascos y bolsas estériles desechables, desprender el sello de seguridad. En bomba de mano, grifo o válvula. En captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. Para análisis microbiológicos. En bomba de mano, grifo o válvula. En la captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. En pozo profundo. En pozo somero y fuente similar. Selección del punto de muestreo. Muestreo en los sistemas de abastecimiento Sumergir el frasco en el agua con el cuello hacia abajo hasta una profundidad de 15 a 30 cm, destapar y a continuación girar el frasco ligeramente permitiendo el llenado (en todos los casos debe evitarse tomar la muestra de la capa superficial o del fondo, donde puede haber nata o sedimento y en el caso de captación en cuerpos de agua superficiales, no deben tomarse muestras muy próximas a la orilla o muy distantes del punto de extracción); si existe corriente en el cuerpo de agua, la toma de muestra debe efectuarse con la boca del frasco a contracorriente. Efectuada la toma de muestra debe colocarse el tapón o tapa, sacar el frasco del agua y colocar el papel de protección en su caso. Para el caso en el que se utilice bolsa, sumergirla a la profundidad arriba indicada. Tomar la muestra y cerrar la bolsa bajo el agua, posteriormente sellar ésta fuera del agua. Si el pozo no cuenta con grifo o válvula para toma de muestra, debe abrirse la válvula de una tubería de desfogue, dejarse correr el agua por un mínimo de 3 min Colocarse los guantes y cubreboca. Cerca del orificio de salida, en el caso de frascos de vidrio con tapón esmerilado y protegidos con papel, deben quitarse simultáneamente el tapón del frasco y el papel de protección, manejándolos como unidad, evitando que se contaminen el tapón, el papel de protección, o el cuello del frasco. Para lo anterior es necesario sostener el tapón o tapa con el esmeril o rosca hacia abajo; en el caso de frascos estériles desechables desprender y eliminar el sello de seguridad y mantener la tapa con la rosca hacia abajo; para el caso de uso de bolsas estériles desprender y eliminar el sello de seguridad de la bolsa. Cuando no es posible tomar la muestra con la extensión del brazo, debe atarse al frasco un sobrepeso usando el extremo de un cordel limpio, o en su caso equipo muestreador comercial. Deben quitarse simultáneamente el tapón y el papel de protección Proceder a tomar la muestra, bajando el frasco dentro del pozo hasta una profundidad de 15 a 30 cm, evitando que el frasco toque las paredes del pozo. Efectuada la toma de muestra, deben colocarse la tapa o el tapón con el papel de protección al frasco, o en su caso sellar la bolsa. En la captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. En pozo profundo. En pozo somero o fuente similar. La selección de puntos de muestreo debe considerarse para cada sistema de abastecimiento en particular. Sin embargo, existen criterios que deben tomarse en cuenta para ello. Estos criterios son: Los puntos de muestreo deben ser representativos de las diferentes fuentes de agua que abastecen el sistema. Debe haber una distribución uniforme de los puntos de muestreo a lo largo del sistema y, en su caso, considerar los lugares más susceptibles de contaminación: Puntos muertos. Zonas de baja presión. Zonas con antecedentes de problemas de contaminación. Zonas con fugas frecuentes. Zonas densamente pobladas y con alcantarillado insuficiente. Tanques de almacenamiento abiertos y carentes de protección, y Zonas periféricas del sistema más alejadas de las instalaciones de tratamiento.Los puntos se localizarán dependiendo del tipo de sistemas de distribución y en proporción al número de ramales. Debe haber como mínimo un punto de muestreo inmediatamente a la salida de las plantas de tratamiento, en su caso. Selección de puntos de muestreo. Para análisis microbiológicos. En bomba de mano, grifo o válvula. En la captación de un cuerpo de agua superficial o tanque de almacenamiento. En pozo profundo. En pozo somero y fuente similar. Selección del punto de muestreo. Muestreo en los sistemas de abastecimiento Control de calidad del agua ¿Qué es la calidad del agua? Manejo y transportación de muestras. Contaminación de las muestras. Tendencia del método del muestreo. Seguridad. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud y otros organismos internacionales, se puede resumir como las condiciones en que se encuentra el agua respecto a características físicas, químicas y biológicas, en su estado natural o después de ser alteradas por el accionar humano. Las muestras tomadas las colocará en hielera con bolsas refrigerantes o bolsas de hielo cerradas para su transporte al laboratorio, cuidando no congelar las muestras. Todos los recipientes deberán estar bien cerrados e identificados. De contaminantes en las muestras causada por materiales circundantes. ¿Qué es la calidad del agua? Manejo y transportación de muestras Contaminación de las muestras . Muestras simples, que se recogen en un momento y lugar determinados para analizarlo de forma individual. Este tipo de muestreo se utiliza en casos como los de aguas de suministro y en algunos efluentes residuales. Equipo de protección es de uso personal y obligatorio y debe estar en condiciones óptimas para que brinde la protección necesaria. Es obligatorio usar ropa cómoda, de algodón. Se recomiendan los overoles para el muestreo en campo o, en caso de no tener overol, utilizar una bata abrochada, nunca abierta. Tendencia del método del muestreo Seguridad Pruebas para evaluar la calidad del agua Lista de las técnicas fisicoquímicas con que se evalúa la calidad de una muestra de agua residual. Lista de las técnicas fisicoquímicas con que se evalúa la calidad de una muestra de agua potable Turbidez Temperatura Color Sabor y olor Sólidos Conductividad eléctrica Oxígeno disuelto pH Acidez y alcalinidad Dureza Sustancias inorgánicas y orgánicas tóxicas Sustancias radiactivas Lista de las técnicas fisicoquímicas con que se evalúa la calidad de una muestra de agua residual. . Turbidez Temperatura Color Sabor y olor Sólidos Conductividad eléctrica Oxígeno disuelto pH Acidez y alcalinidad Dureza Sustancias inorgánicas y orgánicas tóxicas Sustancias radiactivas Lista de las técnicas fisicoquímicas con que se evalúa la calidad de una muestra de agua potable. Requisitos para el registro de pruebas Requisitos para el registro de cálculos y resultados. Cálculo para hacer la mezcla de la muestra compuesta. Identificación de la descarga. Número de muestra. Fecha y hora de muestreo. Punto de muestreo. Temperatura de la muestra. Profundidad de muestreo. Nombre y firma de la persona que efectúa el muestreo. Requisitos para el registro de cálculos y resultados Cálculo para hacer la mezcla de la muestra compuesta. Para conformar la muestra compuesta, el volumen de cada una de las muestras simples deberá ser proporcional al caudal de la descarga en el momento de su colecta NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-2021, Que establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación. NMX-AA-3-1980 NORMA MEXICANA "AGUAS RESIDUALES.- MUESTREO", http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Contenido/Documentos/5.2.8%20 Riesgo%20y%20seguridad%20en%20el%20muestreo%20y%20an%C3%A1lisi s%20de%20aguas%20residuales.ppsx#:~:text=El%20equipo%20de%20protec ci%C3%B3n%20es,que%20brinde%20la%20protecci%C3%B3n%20necesaria. &text=Es%20obligatorio%20usar%20ropa%20c%C3%B3moda,una%20bata% 20abrochada%2C%20nunca%20abierta. NORMA Oficial Mexicana NOM-230-SSA1-2002, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano, requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua. Procedimientos sanitarios para el muestreo. https://servicios.microlabindustrial.com/aguas-residuales? gclid=Cj0KCQiAgOefBhDgARIsAMhqXA76QdxhvD5h9tYmfKby3KzSm5enszSE Wwe9ZlXh8mP0Zb3tdh7Rt8gaAs0WEALw_wcB https://www.aleaingenieria.com/ https://www.google.com/url? sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ferrovial.com/es/recursos/aguas- residuales/%23:~:text%3DLas%2520aguas%2520residuales%2520son%2520las ,para%2520ser%2520purificadas%2520y%2520reaprovechables.&ved=2ahUK Ewj4ocr2h7L9AhVlHEQIHTRIBp4QFnoECBEQBQ&usg=AOvVaw2kSa8QhpuCEt RxdD6rnJuY https://www.google.com/url? sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.saguapac.com.bo/como-se-define- el-agua- potable/%23:~:text%3DSe%2520denomina%2520agua%2520potable%252C% 2520al,un%2520riesgo%2520para%2520la%2520salud.&ved=2ahUKEwjuh_jEi LL9AhXwLkQIHWKpBD8QFnoECBEQBQ&usg=AOvVaw3gWny5T5M2dz_w09ajj zZy https://www.google.com/url? sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.aragon.es/documents/20127/674325/ Manual NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-2021, Que establece los límites permisibles de ceontaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nació Bibliografías http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Contenido/Documentos/5.2.8%20Riesgo%20y%20seguridad%20en%20el%20muestreo%20y%20an%C3%A1lisis%20de%20aguas%20residuales.ppsx#:~:text=El%20equipo%20de%20protecci%C3%B3n%20es,que%20brinde%20la%20protecci%C3%B3n%20necesaria.&text=Es%20obligatorio%20usar%20ropa%20c%C3%B3moda,una%20bata%20abrochada%2C%20nunca%20abierta https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ferrovial.com/es/recursos/aguas-residuales/%23:~:text%3DLas%2520aguas%2520residuales%2520son%2520las,para%2520ser%2520purificadas%2520y%2520reaprovechables.&ved=2ahUKEwj4ocr2h7L9AhVlHEQIHTRIBp4QFnoECBEQBQ&usg=AOvVaw2kSa8QhpuCEtRxdD6rnJuY https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.saguapac.com.bo/como-se-define-el-agua-potable/%23:~:text%3DSe%2520denomina%2520agua%2520potable%252C%2520al,un%2520riesgo%2520para%2520la%2520salud.&ved=2ahUKEwjuh_jEiLL9AhXwLkQIHWKpBD8QFnoECBEQBQ&usg=AOvVaw3gWny5T5M2dz_w09ajjzZy https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.aragon.es/documents/20127/674325/Manual%2520de%2520manipuladores%2520de%2520abastecimientos%2520de%2520agua-1.pdf/614d228b-06c6-bde7-2b54-8589cbaf03c0%23:~:text%3DEl%2520abastecimiento%2520de%2520agua%2520es,higi%25C3%25A9nicas%252C%2520constando%2520de%2520varias%2520partes.%26text%3DA)%2520Punto%2520de%2520CAPTACION.,pozo%252C%2520un%2520r%25C3%25ADo%252C%2520etc.&ved=2ahUKEwj9z4XeiLL9AhU2JEQIHTYUACEQFnoECBEQBg&usg=AOvVaw2IJnssSURl-5LZR91rrYtw
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