AGUAS_NATURALES_Y_AGUAS_SUBTERRANEAS_SES

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AGUAS NATURALES Y 
AGUAS SUBTERRANEAS 
SESION 2 
ESCUELA DE INGENIERIA 
AMBIENTAL 
Rita Jaqueline Cabello Torres 
Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
AGUAS 
SUBTERRANEAS 
Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
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Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
Fuente: INGEMMENT 
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 EL AGUA SUBTERRANEA 
 
La gran cantidad del agua dulce disponible e en el planeta se 
encuentran por debajo del suelo y la mitad de ella a 
profundidades que exceden un kilometro. 
Componentes del área de aguas subterráneas: 
Arcilla o roca impermeable 
Capa freática 
Agua subterránea en la 
zona saturada (acuífero) 
Zona de aireación 
(no saturada) 
Precipitación 
 
 
Superficie 
Humedad del suelo 
Las partículas del suelo están cubiertas por una estrecha 
película de agua, pero también el aire esta presente por entre 
las partículas. 
El agua ha desplazado todo el aire (0.6 % de la provisión total 
en el planeta) 
QUIMICA DE LOS PROCESOS DE OXIDACION – REDUCCION EN 
AGUAS NATURALES 
El Oxigeno disuelto: Es el agente oxidante (O2) en las aguas naturales, el oxigeno molecular 
se reduce desde su estado cero hasta el -2. 
Semirreacción en medio ácido: 
O2 + 4H
+ + 4 e- 2 H2O 
O2 + 2H2O + 4 e
- 2 OH- 
Semirreacción en medio básico: 
El oxigeno tiene baja solubilidad en agua: 
 
 O2 (g) O2 (ac) 
KH = O2 (ac) / PO2 = 1.3 x 10
-3 mol L-1 atm-1 
pO2 = 0.21 atm (aire seco) , s = ? mg O2/L agua, ppm 
Si: 
Debido a que la solubilidad de los 
gases disminuyen en f(To): 
 
Si a 0oC, s O2= 14.7 ppm, KH ? 
y a 35oC, s O2 = 7 ppm, KH ? 
 
La concentración de oxígeno que 
se encuentra en aguas naturales 
superficiales no contaminadas 
puede alcanzar los 10 ppm. 
Cuando las actividades de generación eléctrica captan aguas 
superficiales para enfriar sus sistemas, luego de la transferencia 
de calor, esta son devueltas a los cuerpos de agua calientes, que 
sucede con el oxígeno disuelto? 
Los peces requieren al menos 5 ppm de OD, para sobrevivir. 
Demanda de Oxígeno disuelto. 
 
CH2O (ac) + O2 (ac) (CO2 (g) + H2O (ac) ) 
Hidrato de carbono 
DEMANDA 
BIOQUIMICA DE 
OXIGENO 
Debido a los 
requerimientos de la 
materia orgánica (vía 
natural –detritus/ o 
por contaminación) 
Demostrar que 1 L de agua con oxigeno a 25 oC es capaz de 
oxidar 8.2 mg de CH2O polimérico. 
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO 
En este caso, es el anión dicromato en medio ácido (típicamente ácido sulfúrico ya que él 
mismo es a su vez un agente oxidante) el responsable de realizar la oxidación de la materia 
orgánica presente. 
 
existe el problema de que oxida también sustancias que son más o menos estables frente al 
oxígeno (como la celulosa o el anión Cl‒ ) ya que este es bastante más suave como oxidante, 
por lo que generalmente los valores de DQO son algo mayores que los de DBO. Sin embargo, 
ninguno de los dos métodos es capaz de oxidar hidrocarburos aromáticos ni muchos alquenos, 
por lo que por un lado no interfieren en la medida y por otro, si se sospecha de aguas 
contaminadas por estos compuestos, es necesario recurrir a otras técnicas. 
Existen además otros parámetros para la determinación de la cantidad de sustancias orgánicas 
presentes en las aguas naturales: el carbono orgánico total (TOC, de sus siglas en inglés), se 
utiliza como parámetro de calidad de un agua midiendo la materia orgánica (carbonada) 
disuelta y suspendida en el agua: ácidos húmico y fúlvico, aminas y urea son algunos tipos de 
materia orgánica natural (NOM, de sus siglas en inglés); detergentes, pesticidas, fertilizantes, 
herbicidas, compuestos químicos industriales (gasolinas, aceites, productos farmacéuticos, 
etc.) y compuestos orgánicos clorados son ejemplos de fuentes sintéticas. Para un agua 
subterránea sin contaminar suele ser 
Una muestra de 25 ml de agua de rio se valoró con una 
disolución de Na2Cr2O7, 0.0010 M, necesitando 8.3 ml para llegar 
al punto final. Cual es la demanda química de oxígeno de la 
muestra, en miligramos de O2 por litro? 
 
 
 
 
La DQO de una muestra de agua es de 30 mg O2/ Litro. ¿Que 
volumen de disolución 0.002 M de Na2Cr2O7 se necesita para 
valorar 50 ml de una muestra de agua? 
Condiciones 
aeróbicas (agua 
caliente) 
Condiciones 
anaeróbicas (agua 
fría) 
CO2 H2CO3 HCO3 
SO4-2 NO3
- Fe(OH)3 
CH4 H2S NH3 
NH4- Fe+2 (aq) 
Estratificación de un lago en verano, en la 
que se nuestra las formas típicas de los 
principales elementos que contiene 
Compuestos de azufre en aguas naturales 
La descomposición de la materia orgánica en condiciones 
anaeróbicas produce formas reducidas de azufre, como H2S, 
CH3SH y CH3SCH3, responsables del olor desagradable de las 
ciénagas. Como ya se vio en La atmósfera, el sulfuro de 
hidrógeno (H2S) se oxida en el aire, primero a SO2 y luego a SO3 
que, disuelto en la humedad ambiental, termina siendo ácido 
sulfúrico o una sal de sulfato. 
Algunas bacterias son, a su vez, capaces de utilizar el ion sulfato 
como agente oxidante de la materia orgánica cuando la 
concentración de oxígeno disuelto es muy baja. En este proceso, el 
sulfato se reduce a azufre elemental y/o a sulfuro de hidrógeno. 
Para el paso a azufre elemental se tendría: