IGA PARTE 3 Índices e indicadores - Agua

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Dr. Ing. Francisco Arteaga Núñez 
2020
PROGRAMA MASTER EN INGENIERIA CIVIL
UNIVERSIDAD DE PIURA
CURSO: IMPACTO Y GESTION AMBIENTAL
Tema : Indicadores e Índices Ambientales
19/03/20202
ÍNDICES E INDICADORES 
AMBIENTALES – PARTE I
INDICADORES E INDICES
AMBIENTALES
INDICADOR AMBIENTAL
• La palabra indicador viene del verbo latín indicare,
que significa mostrar, anunciar, estimar o asignar un
valor o precio.
• Las características o condiciones de los factores son
los indicadores ambientales, y es una expresión que
puede ser medida de manera cuantitativa y otras de
manera cualitativa.
• Los indicadores son parámetros (p.e., una medida o
propiedad observada), o algunos valores derivados de
los parámetros (p.e., modelos), que proporcionan
información sobre el estado actual de los ecosistemas,
así como patrones o tendencias (cambios) en el estado
del medio ambiente, en las actividades humanas que
afectan o están afectadas por el ambiente, o sobre las
relaciones entre tales variables.
INDICADOR AMBIENTAL
• Medida simple de características ambientales
(Parámetros Ambientales), bajo la hipótesis que son
indicativos de los componentes del medio ambiente.
 Son herramientas para el seguimiento del estado del
medio ambiente en relación al desarrollo sostenible o
amenazas ambientales.
 Se usan para medir el funcionamiento del medio
respecto a NIVELES DE CALIDAD y sus
CAMBIOS, la integración de los intereses
ambientales en las políticas sectoriales y la
integración de las condiciones ambientales en las
políticas económicas.
• Los indicadores ambientales deben tener un
conjunto de características significativas como:
– Aplicables sobre un rango de diferentes
ecosistemas , ambientes sociales y culturales.
– La recolección de los datos no debe ser difícil ni
costosa.
– Deben ser los adecuados para el nivel de
agregación requerido.
– Las mediciones deben tener temporalidad.
– Deben representar los sistemas analizados.
CARACTERÍSTICAS DE LOS INDICADORES.
• Deben ser sensibles a los cambios, manifestado
tendencias.
• Deben incluir patrones biológicos.
• Deben permitir la comparación con valores
patrones o condiciones extremas.
• Deben facilitar el análisis entre los procesos de
evaluación y la asignación de los pesos.
• Debe relacionarse a cada efecto.
• Debe señalar los cambios debidos a los efectos
ambientales.
• Deben ser de baja variabilidad natural.
• Debe tener experiencia como indicador en
estudios similares
• Contar con validez conceptual
• Tener un grado de correlación con otros
indicadores
• Debe permitir la toma de decisiones rápidas,
técnicas e idóneas.
• Permite controlar aspectos estratégicos y no
de todo el sistema.
Desventajas de los Indicadores
 No son perfectos
 No son mediciones totales y directas de la
realidad
 Se cree que un indicador es equivalente a
un gráfico o una estadística.
Clasificacion de Indicadores
• Clasificacion de los indicadores, reflejando los
usos que el hombre le ha dado al medio natural:
– * Fuente: medio como abastecedor de bienes y
servicios.
Ejemplos de indicadores "Fuente":
Reservas de Bosques.
Reservas de Agua.
Tasas de Extracción.
Reservas mineras
– * Sumidero: medio como sitio o lugar de descarga de
contaminantes.
Ejemplos de indicadores "Sumidero"
– Emisiones de contaminantes
– Cantidades de residuos sólidos
– Eutroficación.
– Carga de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno).
* Soporte o acogida: medio como lugar donde se
realizan las actividades mineras, agropecuarias e
industriales
Ejemplos de indicadores "Acogida":
– Capacidad de Renovación.
– Uso potencial del suelo.
– Biodiversidad
INDICE
• Es un valor que agrupa a un conjunto de características 
de un factor ambiental.
• Debe estar definido en forma detallada y específica.
• También se define a un índice ambiental como una
categorización numérica o descriptiva de una gran
cantidad de información ambiental, con el propósito de
simplificar tales datos, y hacer más fácil la labor de
decisión ambiental.
• Un índice ambiental es el producto de una
manipulación matemática de un grupo de
valores de indicadores definidos con
relación a un estándar o valor deseable.
• Los Indices proporcionan una imagen
sinóptica del medio o del grado de
sustentabilidad.
Caracteristicas de los Indices
• Resumir los datos ambientales existentes.
• Comunicar esta información sobre la calidad del medio
ambiente afectado.
• Evaluar la vulnerabilidad o susceptibilidad de una
categoría o elemento ambiental.
• Servir de base para expresar los impactos de las diferencias
del índice evaluado, entre el valor del índice con el
proyecto y el valor del índice sin proyecto.
• Centrar selectivamente en los factores ambientales claves
• Auditar los impactos de proyectos.
• Evaluar los impactos integrados, expresados como
cambios de índices de calidad ambiental (ICA).
• Seleccionar alternativas de uso.
CALIDAD PREVIA 
ESTANDAR DE CALIDAD AMBIENTAL
CANTIDAD O CALIDAD DE LA EMISION
ESTANDAR DE EMISION
CALIDAD PREVIA
MEDIA TEMPORAL
CALIDAD PREVIA
MEDIA ESPACIAL O GEOGRAFICA
Uso de Indicadores e Indices
Tanto los indicadores como los índices se utilizan
para evaluar:
– Diagnósticos ambientales y ecológicos.
– Estudios de Impacto ambiental.
– Planes de manejo ambiental.
– Seguimiento y monitoreo ambiental.
– Sistemas de gestión ambiental
– Auditorías ambientales.
– Riesgo ecológico.
– Planes de ordenamiento ambiental
INDICADORES E INDICES DEL AGUA
INDICADORES FÍSICO – QUÍMICOS
DEL AGUA
• Son indicadores de las condiciones físico – químicas del
agua, también se incluyen algunos para medición de
condiciones del suelo y del aire. Los indicadores físico –
químicos son:
 Iones
 Nutrientes
 Gases disueltos
 DBO
 DQO
 Materia Orgánica
 Temperatura
 Color
 Turbidez
 Sólidos Disueltos
 Sólidos Suspendidos Y Sólidos Totales
 Conductividad
 Salinidad
 Transparencia
 pH
 Oxígeno disuelto
 Metales (Fe, Hg, Mg, Cu, Al, Pb)
 Nutrientes
 Materia orgánica
 Fenoles
 Aceites y grasas
 Detergentes
 Ácido sulfhídrico
 Metano
 Transparencia
 Pesticidas
Indicadores de calidad del agua
Clasificación: Parámetros físicos
• Sólidos ó residuos
• Turbiedad
• Color
• Olor y sabor
• Temperatura
• pH.
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Sabor
Agua de bebida: INSÍPIDA
El gusto define:
 Amargo: Sulfatos > 450 mg/L 
 Salado: Cloruros > 300 mg/L
 Picante: CO2 libre
 Desagradable: trazas de fenoles 
(compuestos orgánicos).
 Ácido 
 Dulce
PARÁMETROS 
ORGANOLÉPTICOS
22
OLOR
Agua de bebida: INODORA
El gusto define:
 Presencia de sustancias que están en el agua en 
mínimas cantidades.
 Indicador de contaminación (materias orgánicas en 
descomposición). 
Tipo de Olor Tipo de Agua
Inodoro
Olor metálico
Olor a sulfuro
Olor vegetal
Olor pícrico
Olor a pescado
Típico de aguas dulces y frescas
Típico de aguas subterráneas.
Típico de ARD, de MO y en general de sistemas
anaeróbicos.
Típico de aguas poco profundas, de humedales y
estuarios.
Típico de lixiviados de RS y de aguas procedentes
de PTARs.
Típico de aguas oceánicas y de cultivos psícolas.
PARÁMETROS 
ORGANOLÉPTICOS
Indicadores de calidad del agua
 Aceites y 
grasas
 Agentes 
espumantes
 Alcalinidad
 Aluminio
 Amonio
 Antimonio
 Arsénico
 Asbesto
 Bario
 Boro
 Cadmio
 Cianuro
 Cinc
 Cloruros
 Cobre
 Cromo
 Dureza
 Fenoles
 Fluoruros
 Fosfatos
 Hidrocarburos
 Hierro 
 Manganeso
 Materia orgánica
 Mercurio
 Nitritos y Nitratos
 Oxígeno disuelto (OD)
 pH
 Plaguicidas
 Plata
 Plomo
 Selenio
 Sulfato
Clasificación: Parámetros químicos
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POLUCIÓN TÉRMICA
 Debida a:
Descargas de aguas a altas 
temperaturas, causan:
Daños a flora y fauna, afectan 
reproducción de especies.Incremento de bacterias y otros 
organismos.
Aceleran reacciones químicas.
de 3 ºC
POLUCIÓN TÉRMICA
INDICADORES FÍSICOS 
ORGANOLÉPTICOS
Sólidos
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos totales
Residuo remanente después de evaporar una 
muestra de agua a 103-105ºC.
Equivalencias:
ST = S. SEDIMENTABLES + S. No FILTRABLES +
S. FILTRABLES
ST = S. SEDIMENTABLES + S. SUSPENDIDOS 
TOTALES + S. COLOIDALES + S. DISUELTOS 
TOTALES
S.T = S.S. + S.S.T. + S. Coloid. + S.D.T
S.T = S.S.T + S.D.T (aproximación)
S.T = S.D.T (aguas potables)
Donde: 
S.T = Sólidos totales
S.S.T=Sólidos suspendidos totales
S.D.T= Sólidos disueltos totales
Sólidos 
Totales
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos totales
Equivalencias:
ST = S.F.T + S.V.T
Donde: 
ST = Sólidos totales
S.F.T=Sólidos fijos totales
S.V.T= Sólidos volátiles totales 
Calcinación :
en Mufla/Horno a 550-600 °C
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos volátiles y fijos totales
Sólidos volátiles totales (SVT)
• Sólidos que se pierden por cal-
cinación a 550º-600ºC.
• Aprox. corresponde a la materia 
orgánica (carbonato magnésico 
se descompone a 350ºC)
Sólidos fijos totales (SFT)
• Sólidos remanentes después de 
calcinación a 550-600ºC.
• Aprox. corresponde a material 
inorgánico.
MUFLA
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos disueltos totales (SDT)
• Conocidos como “Sólidos filtrables 
totales”.
• Se obtienen después de evaporar 
una muestra previamente filtrada con 
un filtro de 1,2 µm.
• Comprende:
•Sólidos en solución verdadera ó 
S.D.T (< 0,001 µm). (180ºC)
•Sólidos en estado coloidal (0,001-
1µm).
• Ambos no retenidos en la filtración. 
Agua + ST
Sólidos 
suspendi
dos 
totales 
(SST)
Papel filtro 
fibra de vidrio, 
1,2 µm
Sólidos 
disueltos 
totales (SDT) 
+ agua
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos suspendidos totales (SST)
• Conocidos como “sólidos no 
filtrables”
• Partículas superiores a 1,2 µm 
que son retenidas mediante una 
filtración. 
• Tamaño de partículas: 1,2-10 
µm.
• Producen la turbiedad del agua.
Agua + ST
Sólidos 
suspendidos 
totales (SST)
Papel filtro fibra 
de vidrio, 1,2 µm
Sólidos disueltos 
totales (SDT) + 
agua
Indicadores físicos de calidad del agua
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Sólidos sedimentables
• Partículas (orgánicas y biológi-
cas) > 10 µm que se depositan 
en el fondo de un vaso cónico, 
llamado “cono de Imhoff”, de 1 
L, durante 1 hora.
• Mide la cantidad de fango de 
decantación primaria.
• Arcillas y partículas orgánicas 
son soporte de iones, molécu-
las y agentes biológicos. 
• Se mide en: mL/L. h
Indicadores físicos de calidad del agua
Segundas sesiones/Sólidos en aguas residuales.doc
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TURBIEDAD
La TURBIEDAD define:
 Dificultad del agua para 
transmitir la luz, debido a:
Presencia de materiales en 
suspensión.
Coloides
Microorganismos. 
PARÁMETROS 
ORGANOLÉPTICOS
Indicadores físicos de calidad del agua
Turbiedad
Originada por partículas 
en suspensión o 
coloides (arcillas, limo, 
tierra finamente dividida, 
etc.)
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Indicadores físicos del agua
Turbiedad
• Se mide en 
turbidímetro o 
nefelómetro.
• Unidades: 
NTU (Nephelometer 
Turbidity Unit)
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Distribución de 
partículas según 
tamaño
100
Indicadores físicos de calidad del agua
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Color
• Depende de las sustancias 
disueltas y suspendidas.
• Color verdadero
• Depende sólo del agua y las 
sustancias disueltas.
• Filtrar para eliminar partículas 
suspendidas.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Color
• Color aparente
• Incluye las partículas 
suspendidas (a su vez 
generan turbidez). 
• Unidad de medida 
• Unidades de Platino-Cobalto
• Unidades de color verdadero
• mg/L Pt/Co
Indicadores físicos de calidad del agua
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Color
Se atribuye a la presencia de:
•Taninos, lignina, ácidos 
grasos, ácidos fúlvicos, etc.
El color natural del agua se debe 
a:
•Extracción acuosa de sustan-
cias de origen vegetal.
•Descomposición del materia.
•Materia orgánica del suelo.
•Presencia de Fe, Mn u otros 
metales.
•Combinación de procesos 
descritos.
Indicadores físicos de calidad del agua
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COLOR
Tipo de Color Tipo de Agua
• Incoloro
• Grisáceo
• Amarillo sin
turbidez.
• Amarillo
turbio.
• Amarillo
verdoso.
• Café y
oscuro
Típico de aguas dulces y frescas
Típico de aguas residuales domésticas
(ARD).
Típico de aguas subterráneas, de estuarios
y de pantanos.
Típico de aguas cargadas de limos y
arcillas.
Típico de humedales y aguas ricas en
fitoplancton.
Típico de aguas con altos contenidos de
materia orgánica (MO), lixiviados, de
residuos sólidos (RS), plantas de
tratamiento de aguas residuales (PTARs).
INDICADORES FÍSICOS 
ORGANOLÉPTICOS
Transparencia
•Propiedad óptica del 
agua que influye en la 
penetración de la luz. 
• El material en suspensión re-
duce la transparencia del 
agua.
• Factor limitante para el desa-
rrollo de los organismos vivos.
• Es mayor en riachuelos de 
montañas y menor en aguas 
de un río que recoge aguas de 
zonas deforestadas.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Transparencia
Se mide usando un disco Sechi, introduciéndolo en el 
agua hasta que ya no sea visible. La profundidad a la 
cual el disco ya no es visible, se registra en metros. 
Es usado en aguas profundas como lagos, pozas y 
ríos.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Relación entre turbiedad, color y transparencia
Un agua pura interacciona con la luz y contribuye a su extinción. Cuando el agua contiene 
sustancias disueltas y partículas en suspensión, el sistema acuático presentará una zona 
iluminada en su superficie, que irá tornándose más oscura en función del aumento de la 
profundidad, el color y la turbidez del agua.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Relación entre turbiedad, color y transparencia
Aguas con aspecto barroso (color chocolate): se deben a la suspensión de partículas 
arrastrados por el viento, la corriente, o por aportes externos. La erosión en la cuenca de 
drenaje o la descarga de efluentes, pueden aumentar el nivel normal de partículas en 
suspensión disminuyendo la penetración de la luz en el agua, limitando la capacidad de 
vida de algunas comunidades biológicas.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Relación entre turbiedad, color y transparencia
Para los lagos, determinar la profundidad a la que penetra la luz define la ex-
tensión de la zona litoral, e informa sobre cual es la porción de la columna de 
agua en la que podría realizarse fotosíntesis y por lo tanto, vivir plantas. 
En algunos sistemas es frecuente encontrar sistemas con aguas turbias ver-
dosas, dominadas por organismos fotosintéticos microscópicos (fitoplancton). 
Indicadores físicos del agua
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Olor y sabor
• Olor y sabor estrechamente 
relacionados.
• Puede ser motivo de rechazo.
• Ausencia de olor: Ausencia de 
contaminantes.
• Presencia de olor (sulfuro de H): 
Acción sépticade compuestos 
orgánicos en el agua.
Indicadores físicos de calidad del agua
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Temperatura
• Parámetro de los más importantes.
• Influye en:
•Retardo o aceleración de actividad biológica.
•Absorción de oxígeno.
•Precipitación de compuestos
•Formación de depósitos.
•Desinfección
•Procesos de mezcla, floculación, sedimentación 
y filtración.
Indicadores físico de calidad del agua
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Potencial de Hidrógeno (pH)
Influye en:
•Algunos fenómenos que ocurren en el agua: 
corrosión e incrustaciones en redes de 
distribución.
•Los procesos de tratamiento del agua 
(coagulación y desinfección) 
•En agua ácidas: agregar un álcali (cal) para 
optimizar coagulación.
•Ajustar pH de agua tratada.
•pH aguas crudas y tratadas (5-9).
•OMS y Guías canadienses: 6,5 – 8,5.
Indicadores químicos de calidad del agua
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Aceites y grasas
Altera la calidad estética del agua 
(olor, sabor y apariencia).
Determinación en laboratorio:
•Se extrae el material soluble en 
un solvente orgánico (hexano). 
•Resultados: mg/L MEH 
(Material Extraíble en Hexano).
ECA: Ausencia en aguas de 
consumo.
Indicadores químicos del agua
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Residuos de pescado
Aceites y grasas
ENSAYO FÍSICO-
QUÍMICO
MUESTRA M1
RDI: Reglamento de 
Desagües Industriales para 
ser aceptado en redes de 
alcantarillado
VMA-D:S-021-
2009-VIVIENDA
HORA: 15:30
UNIDADES
No. Lab: 
1350/8
Temperatura agua °C 23,4 No indica < 35
pH unidades 7,0 6,5 - 9,5 6 - 9
Conductividad 
eléctrica
µS/cm 1056 No indica No indica
Aceites y grasas mg/L 335 100 100
DBO5 TOTAL mg/L (O2) 1520 1000 500
DBO5 SOLUBLE mg/L (O2) No solicitado No indica No indica
Sólidos totales 
suspendidos
mg/L 1070 No indica 500
Sólidos totales mg/L 1916 No indica No indica
Sólidos sedimentables mL/L.h 12,0 8,5 8,5
ENSAYO 
MICROBIOLÓGICO
UNIDADES
No. Lab: 
1350/8
RDI: LMP para ser 
aceptado en red de 
alcantarillado doméstico
VMA-D:S-021-2009-
VIVIENDA
Coliformes totales NMP/100 mL 9,2E+08 No indica No indica
Coliformes fecales NMP/100 mL 1,7E+07 No indica No indica
Amonio
• Producto final de la reducción de 
sustancias orgánicas e inorgánicas 
nitrogenadas. Su origen se debe a:
•El nitrógeno atmosférico, por 
fijación química.
•Las proteínas animales o 
vegetales, por putrefacción 
mediante acción bacteriana.
•La reducción de nitritos 
Indicadores químicos del agua
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Amonio (NH4
+)
• Amoniaco (NH3) presente en medios fuertemente 
reductores (anaerobios).
• En medio oxidante: ión amonio pasa a nitrito y luego a 
nitrato.
• Constituyente normal de aguas superficiales y muy 
relacionado a los desagües.
• Concentraciones > 0,1 mg/L (N-NH3), indicador de 
contaminación por aguas residuales domésticas o 
industriales.
Indicadores químicos del agua
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Nitritos y Nitratos
La oxidación del ión amonio, se efectúa por acción de bacterias autróficas nitrosomonas y 
nitrobacterias, produciendo en forma secuencial nitritos y nitratos. En este proceso la concentración 
de nitritos es pequeña.
Indicadores químicos del agua
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Ión que contribuye a la salinidad de las 
aguas.
Su origen se debe a la disolución de los 
yesos, dependiendo su concentración 
de los terrenos drenados.
SULFATOS
Aguas dulces: 2 a 150 mg/L.
Agua de mar: 3 000 mg/L.
INDICADORES QUÍMICOS
Ión muy variable en las aguas, debido a la naturaleza 
de terrenos drenados. 
Dan al agua sabor desagradable.
Corroen canales, depósitos, etc.
Limitan el uso agrícola del agua.
FÁcilmente solubles, no participan en procesos 
biológicos.
Un incremento en su concentración es indicador de 
contaminación de origen humano (aguas residuales 
domésticas)
CLORUROS
ECA: agua potable:
250 mg/L
INDICADORES QUÍMICOS
Presencia en el agua debido turbulencias de este medio en la 
interfase aire-agua y a la producción fotosintética.
Debe ser medido en el campo (in situ)
Es necesario para una buena calidad del agua.
Disminuye al aumentar la temperatura del agua (mayor consumo 
de seres vivos y bacterias que se multiplican).
Su disminución en un cuerpo de agua puede ocasionar sabor y 
olor desagradables.
Concentraciones < 5 mg/L causan corrosión en estructuras 
metálicas.
Concentraciones entre 1 y 2 mg/L en pocas horas resultan en 
largas agonías para los peces.
OD máximo: 110%. Exceso es peligroso para los peces.
Contenidos orgánicos presentes en aguas, contribuyen a la 
disminución de la concentración de OD.
OXÍGENO DISUELTO
INDICADORES QUÍMICOS
Es importante en el control de calidad del agua ya que su presencia es 
importante para mantener formas superiores de vida biológica.
La falta de oxígeno disuelto en el agua es la primera causa por la cual dejan 
de existir ciertos microorganismos (Daphnia).
Equipo de medición
OXÍGENO DISUELTO
Equipo de medición
INDICADORES QUÍMICOS
Gas muy soluble en el agua.
Olor característico a huevos podridos. Es muy 
venenoso.
Aguas que lo contienen, son muy tóxicas a pH 
ácidos, incluso para las bacterias.
Su toxicidad disminuye considerablemente, a pH 
básicos.
SULFUROS
INDICADORES QUÍMICOS
Frecuentemente agregados al agua residual por 
actividades comerciales e industriales.
Son altamente tóxicos por ser biorrefractarios y 
bioacumulativos.
Su presencia limitará el uso del agua.
Desde los niveles tróficos más bajos hasta los 
superiores (hombre), su concentración puede haber 
aumentados varios miles de veces.
Caso más espectacular: Ciudad de Minamata 
(Japón).
METALES PESADOS
INDICADORES QUÍMICOS
CASO MINAMATA
CASO MINAMATA (Japón)
Minamata era un pueblo pesquero japonés pero que contaba con una gran industria llamada Chisso Corporation. La planta comenzó sus operaciones en los
años ’30 pero no fue hasta mediados de los ’50 que se comenzaron a detectar degeneraciones del sistema nervioso. La causa aún permanecía desconocida...
pero por poco tiempo.
Inicialmente se vio efectos en los gatos que “enloquecían” y se tiraban al mar. A ellos siguieron otros animales como aves, cerdos, perros, pulpos, etc.
Al poco tiempo se detectó el primer caso en humanos en una niña de 5 años, perfectamente saludable hasta entonces. Muchos niños fueron diagnosticados
luego y la pregunta que se hacían era: ¿será contagioso?
Al poco tiempo se dieron cuenta que la Chisso era la responsable del problema debido a que había estado liberando compuestos de mercurio desde 1932.
Cada vez más personas sufrían de envenenamiento con metilmercurio (derivado del mercurio) al consumir pescados contaminados.
Pero porqué tardaron tanto en aparecer los síntomas... ¿cómo puede ser que estuvieran contaminando por tantos años y luego de 20 años recién se viera el
problema? Ocurre que antes se desconocía mucho sobre el efecto de los contaminantes en el ambiente y que fueron aprendiéndose de la manera más difícil...
con casos como el "Mal de Minamata".
Antes se pensaba que si se liberaba al ambiente una sustancia contaminante, pero esta no podía ser absorbida por los seres vivos, entonces no había
inconveniente alguno en contaminar. Ahora se conoce que el ambiente transforma los contaminantes y de esta forma ingresan a los peces y animales, que
más tarde son consumidos por las personas.
Muchos contaminantes, como los metales pesados (y el Mercurio es uno de ellos) tienen la capacidad de "quedarse" en el cuerpo, como si estuvieran
atrapados. Entonces cuando una persona come un pescado, éste ha acumulado gran cantidad de mercurio a lo largo de su vida. El mercurio que contenía el
pescado pasa a retenerse en el cuerpo de esa persona. Luego de un consumo continuo de estos pescados, la cantidad del contaminanteaumenta en el cuerpo
hasta hacer que éste se enferme. Estos procesos pueden tardar muchos años.
Luego de descubrirse que las descargas de la empresa estaban enfermando a la población, ésta negó que así fuera (contra toda prueba científica que indicaba
lo contrario) y continuó contaminando por varios años más.
La corte determinó que desde 1932 hasta 1968 la empresa liberó al ambiente cerca de 27 toneladas de compuestos de mercurio en la Bahía de Minamata en
Japón. Cerca de 3000 personas sufrieron directamente por la acción irresponsable de la empresa.
Finalmente, en el año 2004, el Tribunal Supremo de Japón declaró al gobierno japonés como parte responsable en la extensión de la "Enfermedad de
Minamata" envenenamiento por mercurio ocurrido entre los años 50 y 60, cerrando años de litigios por este caso de contaminación del ambiente. Ha sido el
primer juicio del Tribunal Supremo por responsabilidades gubernamentales durante los 48 años de historia de esta enfermedad.
CASO MINAMATA
Alcalinidad
Está presente en aguas naturales como un equilibrio 
de carbonatos y bicarbonatos con el ácido carbónico, 
con ten-dencia a prevalecer los iones bicarbo-nato. 
Por ello un agua puede tener baja alcalinidad y pH 
alto o viceversa.
Capacidad del agua de neutralizar ácidos. Contribuyen a la alcalinidad: bicarbonatos, 
carbonatos, hidróxidos, sulfuros, bisulfuros, silicatos y fosfatos.
Está influenciada por el pH, composición del agua, temperatura y fuerza iónica.
Indicadores químicos del agua
../../../../../WEB SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
Alcalinidad
Importante en tratamiento del agua: reacciona con coagulantes hi-drolizables 
(sales de hierro y aluminio) durante la coagulación y si alcanza niveles altos 
afecta el sabor del agua.
EPA: No cambios bruscos en la alcalinidad, porque indicarían cambios en la 
calidad del agua.
Indicadores químicos del agua
../../../../../WEB SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Se debe a la presencia de cationes polivalentes (Ca2+ y Mg2+), expresados como mg/L CaCO3. 
 Clasificación de aguas por su dureza:
 Aguas blandas: Dureza < 100 mg/L CaCO3. 
 Agua medianamente dura: Dureza: 100 a 200 mg/LCaCO3. 
 Agua dura: Dureza: 200 a 300 mg/LCaCO3.
 Las aguas duras:
 Consumen más jabón y detergente, limitan su uso doméstico. 
 Forman depósitos en tuberías, obstruyéndolas completamente. Problema mayor y a corto 
plazo en aguas de alimentación de calderas, ya que las altas temperaturas favorecen la 
formación de sedimentos).
 Remoción: Precipitación con cal ó proceso combinado cal-carbonato (ablandamiento cal-soda).
 Aguas duras aparentemente están relacionadas con enfermedades cardiovasculares.
Dureza
Indicadores químicos del agua
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Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Demanda Química de Oxígeno (DQO) 
Carbono Orgánico Total (COT)
INDICADORES DE COMPUESTOS 
ORGÁNICOS
19/03/202068
Cantidad de oxígeno disuelto (expresado en mg/L (O2) o 
ppm (O2) consumido por los microorganismos para 
realizar la oxidación o degradación bioquímica (mediante 
procesos biológicos aerobios) de la materia orgánica 
biodegradable contenida en el agua.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Indicadores químicos del agua
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INDICADOR DE COMPUESTOS ORGÁNICOS BIODEGRADABLE: DBO
Indicadores químicos del agua
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19/03/202070
Método de la DBO en un AGUA RESIDUAL:
Diluir un volumen de muestra + volumen de agua aireada. Registrar el volumen de 
muestra (Vm) y el volumen final (Vmezcla). La dilución escogida deberá asegurar 
una lectura final de 2 mg/L de contenido de OD. Ensayar varias diluciones, 
especialmente si muestra es desconocida. 
Medir y registrar el contenido de OD del agua mezcla resultante, (OD0 mezcla), en 
mg/L.
Dejar reposar la mezcla resultante en una incubadora a 20°C durante 1 a 20 días. Si 
se deja en incubación 5 días se obtendrá la DBO5). 
Analizar el contenido de oxígeno de la dilución incubada (OD f mezcla), en mg/L.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Indicadores químicos del agua
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19/03/202071
1*)( 0 fODOD mezclamezclaf 
DBO5 =
•El valor de la DBO5 corresponderá a la diferencia entre el 
contenido de oxígeno disuelto existente en la muestra 
diluida antes y después de la incubación de cinco días, 
multiplicado por el factor de dilución, f. 
m
mezcla
V
V
f 
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Indicadores químicos del agua
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19/03/202072
Calidad del 
agua
Débil Media Fuerte Muy fuerte
DBO5 (mg/L)
DQO (mg/L)
< 200
< 400
350
700
500
1000
> 750
> 1500
Calidad del agua residual en función a la DBO
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Indicadores químicos del agua
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19/03/202074
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
Cantidad de oxígeno consumido durante la oxidación de la materia orgánica 
(biodegradable y no biodegradable) existente en el agua, mediante un reactivo 
químico oxidante (dicromato potásico) en medio ácido, a elevada temperatura y 
en presencia de un catalizador (sulfato de plata) para facilitar la oxidación de 
cierta clase de compuestos orgánicos.
Aguas no contaminadas: 1 a 5 mg/L.
Agua residuales domésticas: 250 a 600 mg/L.
Aguas residuales industriales: > 600 mg/L.
Indicadores químicos del agua
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5,0
DQO
DBO
5,0
DQO
DBO
Agua biodegradable Agua difícilmente biodegradables. 
Relación DBO/DQO
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Indicadores químicos del agua
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Variación de la DBO en el tiempo
 ktut eDBODBO  1
DBOt = DBO a t días.
DBOu = DBO última (cuando se ha 
completado la oxidación de la materia 
orgánica).
t = tiempo de incubación (en días).
K = constante cinética o de desoxigena-
ción. Valor empírico: 0,10 - 0,80 días-1
(valor medio 0,25 d-1).
INDICADORES DE COMPUESTOS 
ORGÁNICOS: DBO
DBO: Aplicaciones
Determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para 
estabilizar biológicamente la materia orgánica.
Se usa para establecer criterios de regulación.
Para realizar estudios que evalúan la capacidad de purificación de cuerpos 
de aguas receptores.
Dimensionar las instalaciones de tratamiento de agua residual.
Medir la eficacia de algunos procesos de transformación.
Indicadores químicos el agua
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DBO: Aplicaciones
Controlar el cumplimiento de las limitaciones a que están sujetos los vertidos.
Medir la concentración de la contaminación de los residuos domésticos e 
industriales, en términos de oxígeno.
Contribución y costos por el tratamiento del A R o vertimiento.
Indicadores químicos del agua
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Ejercicio
 Una muestra del afluente de una planta de tratamiento de aguas residuales, que llega a una planta de 
tratamiento fue sometida al ensayo de incubación reglamentario para la determinación de DBO5. Para 
ello, y dado que previsiblemente el valor de DBO5 será alto, se diluyeron 10 mL del agua residual hasta 
un litro con agua aireada. En esta nueva disolución se determina la concentración del oxígeno disuelto 
antes del ensayo de incubación y al finalizar el mismo, después de 5 días, obteniéndose los valores de 
9,6 y 1,2 mg O2/L respectivamente. Igualmente, se analizó la DQO del afluente y se obtuvo 3 750 mg 
O2/L.
 Al analizar el efluente de la planta de tratamiento, se procedió a tomar 10 mL de agua residual y se le 
mezcló con 280 mL de agua de dilución cuyo contenido de Oxígeno Disuelto (del agua de dilución) fue 
de 10 mg/L. Luego de 5 días de incubación a 20 ºC, el contenido de oxígeno disuelto en la mezcla esde 6,3 mg/L de O2. Se asume que el contenido de oxígeno disuelto inicial del agua residual es 0,3 mg/L. 
a. ¿El agua residual que trata esta planta de tratamiento es biodegradable o difícilmente 
biodegradable? ¿Por qué?
b. Se tratará de un agua residual doméstica. Justifique su respuesta.
c. Calcule el rendimiento en remoción de materia orgánica de la planta de tratamiento en evaluación.
d. ¿Podrá ser reutilizado el efluente con fines de riego de vegetales de consumo crudo?. Se sabe que 
el D.S. 002-2008-MINAM permite utilizar cursos de agua con contenidos de DBO5 máximo de 15 mg 
O2/L.
Considerar:
 Balance inicial de oxígeno disuelto:
OD 0 mezcla * V mezcla = OD 0 muestra * Vmuestra + OD 0 agua dilución * Vagua de dilución
• DBO de la muestra:
DBO5 muestra = fODOD mezclamezcla f *)( 0 
Ejercicio
fODOD
mezclamezcla f
*)( 0 
Afluente:
• V m= 10 mL
• V f = 1000 mL OD0m = 0,3 mg/L
DBO5 muestra =
DBO5 muestra =
DBO5 muestra = 840 mg/L
Efluente:
• V m: 10 mL OD0m = 0,3 mg/L
• V H2O: 280 mL OD0 H2O = 10 mg/L 
• V f mezcla: 290 mL Odf mezcla= 6,3 mg/L
DBO5 muestra =
OD 0 mezcla * V mezcla = OD 0 muestra * Vmuestra + OD 0 agua 
dilución * Vagua de dilución
(OD 0 mezcla * 290) = (0,3 * 10) + (10 * 280) 
OD 0 mezcla = 9,67 mg/L
10
290
*)3,6( 0 mezclaOD
10
1000
*)2,16,9( 
Respuestas:
a. Es difícilmente biodegradable.
b. Es industrial ó doméstico con aporte 
de descargas de origen industrial.
 5,0224,0
3750
8405
DQO
DBO
Ejercicio
c. Rendimiento = = = 98,84%
 DBO5 muestra = = 97,7 mg/L
d. Uso de efluente: No podrá utilizarse porque la DBO5 es igual a 97,7 mg/L y mayor a 15 
mg/L.
100*
)(
0afluente
DBO
DBODBO efluenteafluente
100*
840
)840( efluenteDBO
10
290
*)3,667,9( 
Ejercicio
Una muestra del efluente de una planta de tratamiento de aguas residuales fue sometida al ensayo de
DBO5 obteniéndose 15 mg/L.
1. Se desea conocer, a partir de la siguiente información, si este efluente tiene el nivel de oxígeno
disuelto suficiente como para ser reutilizado en el riego de vegetales de tallo alto y corto.
• La concentración de oxígeno disuelto inicial del agua de dilución fue igual a 9,85 mg/L.
• La concentración de oxígeno disuelto medida después de la incubación fue igual a 5 mg/L
• El volumen de muestra usado fue de 70 mL.
• El volumen de la botella de DBO usada fue igual a 350 mL.
• Según el D.S. 002-2008-MINAM, el nivel de O2 mínimo para reutilizar un agua residual en riego
de vegetales de tallo corto y alto es de 4 mg/L.
2. Evaluar el rendimiento de la planta de tratamiento, sabiendo que la DBOAFLUENTE = 300 mg/L.
3. Calcular la cantidad de sólidos sedimentables en el afluente de la planta de tratamiento si la
lectura de los sólidos sedimentados en un cono Imhoff, es de 7,5 mL y el tiempo de sedimentación
fue de sólo 30 minutos.
4. Calcular la cantidad de sólidos totales suspendidos en el afluente si se conoce que la
concentración de sólidos totales es de 2750 mg/L, el contenido de sales en el agua es de 800
mg/L, los sólidos coloidales son de 120 mg/L y los sólidos sedimentables igual a 300 mg/L..
EJERCICIO PROPUESTO
INDICADORES 
BACTERIOLÓGICOS
 Coliformes fecales
 Coliformes totales
 Streptococos fecales
 Mesófilos aerobios
 Mesófilos anaerobios
Indicadores de calidad del agua
Clasificación: Parámetros biológicos
• Algas
• Bacterias. 
• Protozoarios.
• Rotíferos, Copépodos y 
otros Crustáceos. 
• Insectos.
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Contaminantes biológicos
• Bacterias
• Virus
• Perifiton
Indicadores de contaminación patógena
1. Coliformes totales
1. Coliformes termotolerantes (fecales)
Indicadores microbiológicos del agua
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Bacterias Escherichia coli, Salmonella, Shiguella, Vibrio cholerae,
Yersinia enterocolítica, Campylobacter jejuni.
Virus Enterovirus, Rotavirus, Adenovirus.
Protozoos Giardia, Cryptosporidium, Entamoeba histolytica,
Balantidium coli.
Helmintos Ascaris, Trichuris, Taenia.
Cyanobacterias Anabaena, Microcystis.
Indicadores microbiológicos del agua
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Características biológicas de aguas superficiales
•Bacterias
•Seres de organización 
simple unicelulares.
•Se distribuyen en variedad 
de sustratos: agua, suelo, 
polvo atmosférico.
•La mayor parte son 
beneficiosas para el sist. 
acuático: favorecen 
autodepuración del agua.
•Otro grupo: son patógenas, 
causan enfermedades. 
•Protozoarios
Mayoría: beneficioso. Otros: 
parásitos (enfermedades).
•Rotíferos, Copepedos y
Crustáceos
•Insectos
Indicadores microbiológicos del agua
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Características biológicas de aguas superficiales
Bacterias patógenas
• Microorganismos unicelulares.
•Miden: 1 – 10 µm longitud y 0,2 µm ancho.
Forma de bacilus Forma esférica
Eschirichia coli
Streptococcus PneumoniaSalmonella tiphi Treponema pallidum
Indicadores microbiológicos del agua
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Géneros:
• Klebsiella
• Escherichia
• Enterobacter
• Citrobacter
• Serratia
GRUPO COLIFORME
Indicadores microbiológicos del agua
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•Coliformes totales (35-37ºC): Información sobre 
proceso de tratamiento y calidad sanitaria del 
agua que ingresa y circula en sistema de 
distribución.
•Coliformes termotolerantes/fecales (44,5ºC):
Mide el grado de contaminación fecal.
•Escherichia coli
Indicador bacteriano de contaminación fecal.
•Recuento en placa de bacterias hetrotróficas 
mesófilas viables (35ºC, 48 h)
Detecta amplia variedad de microorganismos 
(bacterias indicadoras de calidad microbiológica 
general agua) 
Indicador más confiable y sensible para evaluar 
tratamiento y la eficiencia de desinfección.
Indicadores microbiológicos del agua
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Helmintos enteropatógenos
Ascaris 
lumbricoides Trichuris trichuira
Taenia solium
Nemátodos: gusanos redondos (Ascaris lumbricoides). 
Platelmintos: acintados (Taenia solium)
Escólex de T. solium
Indicadores microbiológicos del agua
Características biológicas de aguas superficiales
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Características biológicas de aguas superficiales
Algas
•algas azul-verdes (cianobacterias)
•algas verdes
•diatomeas, y
•algas flageladas 
Problemas:
Sabor y olor
Color
Toxicidad
Corrosión
Obstrucción de filtros
Dificultad en la decantación química
Altereración del pH
Indicadores microbiológicos del agua
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Características biológicas de aguas superficiales
Cianobacterias (algas azul-verdes)
• Comunes en lagos y reservorios utilizados como fuentes de agua.
• Producen 2 toxinas: 
• Microcystinas o hepatotoxinas, producida por Microcystis, Oscillatoria y 
Anabaena. Pueden producir muerte por shock.
• Neurotoxinas, producida por Anabaena, Oscillatoria, Nostoc y 
Cylindrospermum. Pueden producir gastroenteritis.
Indicadores microbiológicos del agua
../../../../../WEB SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
Características biológicas de aguas superficiales
Cianobacterias
Microsystis
Anabaena
Oscillatoria
Indicadores microbiológicos del agua
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Los Indicadores Hídricos
 Corrientes
 Nivel del Agua
 Oxígeno disuelto
 Temperatura
 Profundidades
 Sistema de cuencas
 Cuerpos de agua
 Usos del recurso hídrico
 Calidad del río
 Tratamiento de desechos
Agua: Oxígeno disuelto
19/03/2020 97
Agua: Olor y materiales flotantes
19/03/2020 98
Agua: Demanda Biológica de Oxígeno
19/03/2020 99
Agua: Coliformes fecales
19/03/2020 100
Agua: Sólidos disueltos totales
19/03/2020 101
Desarrolladopor Fundación de Sanidad Nacional (NSF), USA –1970
Resultado de una doble encuesta a 142 expertos distribuidos en el territorio de US.
Variables identificadas para la valoración de la calidad del Agua:
Oxígeno dsuelto (DO)
Fosfatos
Coliformes Fecales
Desviación de Temp. del equilibrio (DT)
pH
Turbidez
Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5)
Sólidos totales
Nitratos
ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
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• Valor de los pesos wi asignados a 
las nueve variables:
– Coliformes Fecales 0,15
– pH 0,12
– DBO5 0,10
– NO3 0,10
– PO4 0,10
– Desviación Temperatura 0,10
– Turbidez 0,08
– Sólidos totales (TS) 0,08
– DO 0,17
Indice del Medio Calidad del Agua (WQI)
WQI =  wi Ii
donde:
wi = Peso asignado a cada parámetro
Ii = Intensidad que le corresponde a cada valor de 
cada uno de los parámetros
En relación con las Funciones de las nueve variables 
representadas a continuación:
La línea sólida representa la media aritmética de todas las 
curvas respuesta de la encuesta efectuada.
Las líneas de puntos que bordean el área sombreada 
representan el 80 % de los límites de seguridad
El 80 % de las curvas respuesta se ubican dentro de la 
zona sombreada 
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
Oxígeno 
Disuelto (DO)
Para DO > 140 %, I1 = 50
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
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 Función de 
Subíndice para 
Coliformes 
Termotolerantes 
(Fecales)
(número medio de organismos por 100 
ml)
Para Coliformes Termotolerantes > 105/100 
ml, I2=2
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
pH
ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
Demanda 
Biológica de 
Oxígeno (DBO5)
Para DEO5 > 30 mg/l, I4 = 2
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
Nitratos
Para Nitratos > 100 mg/l, I5 = 0.5
ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
Fosfatos Totales 
Para Fosfatos Totales > 10 mg/l, I6 =2
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice para 
Desviación de 
Temperatura del 
Equilibrio (DT)
Para DT > 15°, I7 =5
ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice 
para 
Turbidez
Unidades de Turbidez 
Jackson
Para turbodez > 100 JTU, I8
= 5
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
 Función de 
Subíndice 
para Sólidos 
Totales
Para Sólidos Totales > 500 
mg/l, I9 = 20
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
ICA = k ( CiPi /  Pi)
donde
Ci= Valor porcentual asignado a los parámetros
Pi = Peso asignado a cada parámetro.
K = Constante que toma los sgtes valores
1.00 aguas claras sin aparente contaminación
0.75 aguas con ligero color,espumas,ligera 
turbidez aparente no natural
0.50 aguas con apariencia de estar 
contaminada y fuerte olor
0.25 aguas negras fermentadas y malos olores
INDICE DE CALIDAD DE AGUA 
(Martínez de Bascarón)
Pasos a dar para aplicar el Indice WQI:
I. Reunir los datos medios y extremos de cada 
parámetro
II. Usar las Funciones de Subíndice para determinar Ii
en condiciones medias y extremas
III. Calcular WQIa y/o WQIm para condiciones medias y 
extremas
IV. Interpretar los resultados apropiadamente
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html
Dos formas de determinación del WQI:



n
i
iia IwNSFWQL
1



n
i
w
im
iINSFWQL
1
ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA (WQI)
../../../../../WEB%20SERVIDORES/RED-CLEAN-23-6-03/home.html