Química Mente Abril 2013
Química Mente, es una publicación del Grupo GEM Laboratorio de Química. Agradecemos sus comentarios, críticas y sugerencias. laboratorio.quimica@frra.utn.edu.ar Esperamos que disfruten de nuestra propuesta. Abril 2013 Química Mente Página 2
Editorial Bienvenido al Boletín de Abril de QUIMICA MENTE. En este número, se continúa desarrollando el tema Efluentes y Aguas y en esta oportunidad presentamos Agua para Consumo animal y la segunda parte de Caracterización de efluentes. Se invita a los interesados a participar de la exposición que se realizará en la Regional Rafaela sobre: Los Observatorios y la gestión integrada del Agua, la cual será presentada por la Dra. Menchaca Dávila de México. Como en todas las ediciones, se presentan futuros Congresos y Jornadas, a realizarse en 2013, que pueden ser de su interés. En particular, se está organizando la Reunión anual de los Proyectos Integradores sobre contaminación atmosférica y calidad de agua, PROIMCA y PRODECA, la que se realizará en la ciudad de Córdoba en el mes de junio. Agradecemos sus comentarios y esperamos sus contribuciones e inquietudes, Laboratorio de Química UTN Rafaela Abril 2013 Química Mente Página 3
Integrantes del Laboratorio de Química Dra. M. Cecilia Panigatti Lic. Rosana Boglione Lic. Carina Griffa Bioq. Fabiana Gentinetta Becarios M. Celeste Schierano Nabila Abzug Franco Laorden Corina Aimo Abril 2013 Química Mente Página 4
AGUA PARA CONSUMO ANIMAL El agua es un elemento vital que constituye la mayor parte del peso de los vegetales y animales. La alimentación del ganado vacuno incluye proteínas, hidratos de carbono, grasas, minerales, vitaminas y agua. Siendo esta última, uno de los nutrientes básicos de su dieta, la ingesta de aguas salobres disminuye la eficiencia productiva del ganado, tanto de tambo, engorde o cría. Las aguas subterráneas varían su composición de acuerdo a las características del suelo y subsuelo. La falta o carencia de alguna sustancia produce enfermedades y en consecuencia, disminución de la producción. Cuando una muestra de agua se encuentra por encima de límites máximos de tolerancia, es importante saber si predominan cloruros de sodio (cuyo exceso puede ser metabolizado) o sulfatos y magnesio (los cuales son acumulativos, tóxicos y los principales responsables de muerte en animales que consumen aguas altamente saladas). Sulfatos Las sales de sulfatos son las que poseen efecto más adverso, ya que el límite de tolerancia para el ganado se considera de 1500 mg/l y a concentraciones superiores a 2800 mg/l, es probable que espontáneamente los animales no beban agua. Además, los sulfatos de sodio y magnesio producen efectos purgantes y pérdida de apetito lo que trae aparejado pérdida de peso y marcada debilidad, produciendo una limitación en la capacidad fisiológica de los animales, a pesar de que a veces hay cierto acostumbramiento. También, tienen una acción desfavorable relacionada con la absorción de cobre y como éste está ligado al hierro, puede provocar inconvenientes en la producción de hemoglobina de la sangre. Cloruros Este anión se encuentra presente en todas las aguas. Su presencia se debe a la disolución de cloruros solubles de sodio, calcio, magnesio y potasio. El más frecuente es el de sodio, responsable del gusto salado, mientras que el cloruro de magnesio le da un sabor amargo al agua acompañado de un efecto purgante. El cloruro de sodio es el menos perjudicial para el ganado y no produce efectos adversos, salvo en concentraciones elevadas. Abril 2013 Química Mente Página 5
El cloruro de calcio, es más tóxico que el de sodio pero mucho menos tóxico que el de magnesio. Nitratos El exceso de nitratos en las aguas de consumo animal constituye un riesgo para su salud. Éstos se reducen a nitritos en el tracto intestinal, los cuales en la sangre oxidan el hierro de la molécula de hemoglobina, pasando a metahemoglobina, incapaz de transportar oxígeno. Arsénico Con respecto al uso del agua para consumo animal (bovino para leche o para carne), con altas concentraciones de arsénico, también resulta perjudicial. El límite recomendado según las normas internacionales, es 0,20 mg/l, por lo tanto se consideran no aptas, aquellas con concentraciones superiores. Entonces, en las zonas con mayor concentración de arsénico se debe realizar un riguroso control de las aguas dudosas, ya que en bajas dosis pueden acumularse y provocar intoxicaciones crónicas Flúor En el caso del flúor, los límites internacionales consideran valores superiores a 2 mg/l, como no aptas para el consumo animal. Este elemento, en cantidades adecuadas es necesario para mantener la dureza de dientes y huesos, mientras que en dosis excesivas actúa retardando el crecimiento por intoxicación crónica. En los animales jóvenes sometidos a ingestiones excesivas de flúor, antes de la aparición de los dientes permanentes, los mismos sufren modificaciones en su estructura. El consumo de agua por los animales está influenciado por muchos factores externos e internos, que por lo general son muy difíciles de controlar. El factor más conocido de todos es la temperatura ambiente, ya que en verano hay un mayor consumo pero también hay mayor evaporación en estanques lo que debe tenerse muy en cuenta al considerar los requerimientos de reserva. Independientemente del animal y la pastura, existe una variación anual en el tenor salino del agua que hay que tener en cuenta. (Sitio Argentino de Producción Animal) Abril 2013 Química Mente Página 6
CARACTERIZACIÓN DE EFLUENTES (2º PARTE) Oxígeno disuelto (O.D.) Esta determinación es importante, ya que permite estudiar la biología de los cursos de agua, controlar el funcionamiento de las plantas de depuración, fiscalizar las aguas residuales vertidas en los ríos, etc. Si bien el O 2 posee baja solubilidad en agua: 9 mg/l promedio (en invierno 10-12 mg/l, en verano 5-9 mg/l), el mismo es fundamental porque permite la vida de los seres acuáticos aerobios. Cuando el agua contiene sustancias orgánicas, se desarrollan en ella bacterias y otros microorganismos; si estas sustancias están presentes en gran cantidad, será también grande el número de microorganismos que se forman y por lo tanto el oxígeno disuelto será consumido con mayor rapidez que el que se disuelve. Se crea así, un ambiente anaerobio en el cual pueden proliferar los seres aerobios facultativos y anaerobios que consumen parcialmente las sustancias orgánicas disueltas o en suspensión, formando entre otros, gases y olores desagradables. Este fenómeno, conocido como putrefacción, se produce cada vez que la demanda de oxígeno es superior a la velocidad de disolución del gas. La determinación se puede hacer por métodos químicos (Winkler) o electroquímicos (electrodo selectivo). Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) Otro análisis muy importante es la determinación de DBO, que se basa sobre el siguiente principio: El agua que contiene sustancias orgánicas biodegradables y bacterias aerobias y aerobias facultativas, genera destrucción de la materia orgánica y paralelamente disminución del oxígeno disuelto. La cantidad de O 2 consumido, como también la rapidez del fenómeno, constituyen datos fundamentales en el campo de la depuración de las aguas porque indica la cantidad de sustancias oxidables contenidas en ellas y la rapidez con que las mismas son destruidas por los microorganismos. Abril 2013 Química Mente Página 7
La DBO de un agua es la cantidad de oxígeno, expresada en mg/l, que los microorganismos consumen durante el consumo de las sustancias orgánicas en ella contenidas. El método más usado para la determinación de DBO es el de la dilución. Dado que el oxígeno que se disuelve en el agua es bajo, es necesario diluir el efluente con agua saturada de oxígeno, para asegurar su presencia durante la incubación que se realiza a 20 ºC durante cinco días. La DBO, se expresa en mg O 2 /L del agua residual. Demanda Química de Oxígeno (DQO) La oxidación de las sustancias orgánicas también se puede realizar mediante reactivos químicos y calcular el O 2 gastado. Los valores de DBO y DQO no son iguales porque ciertas sustancias son fácilmente oxidadas por los microorganismos (como el ácido acético; ácido succínico, sustancias grasas, etc.) y difícilmente por los reactivos oxidantes, todo lo contrario ocurre con otros compuestos. El análisis consiste en oxidar el agua residual con permanganato de potasio (KMnO 4 ) o dicromato de potasio (K 2 Cr 2 O 7 ). La ventaja del método químico es que se obtiene el resultado en menor tiempo (2 horas), mientras que la determinación de la DBO requiere cinco días, pero ésta es más útil e indicativa. En el caso de las aguas cloacales, la DBO corresponde al 60-80 % de la DQO; con las aguas residuales de la industria las oscilaciones son todavía más importantes. Generalmente se puede establecer una relación entre la DBO y la DQO que da una idea de la naturaleza de los contaminantes orgánicos existentes en el agua. Así las relaciones: * DBO/DQO < 0,2 indica la presencia predominante de contaminantes de naturaleza orgánica no biodegradable. * DBO/DQO > 0,6 señalan la presencia predominante de contaminación orgánica de naturaleza biodegradable. Abril 2013 Química Mente Página 8
Próximos Eventos V Congreso Interamericano de Residuos Sólidos. Lima, Perú, 22 al 24 de Mayo. http://apis.org.pe/vcongreso2013/ IV Reunión Anual PROIMCA y II Reunión Anual PRODECA Córdoba, 05 al 07 de junio. http://ocs.frm.utn.edu.ar/index.php/proimca-prodeca/index/index HYFUSEN 2013 Córdoba, 10 al 14 de junio. http://hyfusen.com/index.html VIII Congreso Argentino de Hidrogeología VI Seminario Hispano-latinoamericano sobre temas actuales en Hidrología Subterránea La Plata, 17 al 20 de Septiembre. http://www.aih-ga.org.ar/congreso.htm http://www.hidrogeo2013.com.ar/ Abril 2013 Química Mente Página 9
Próximos Eventos 4º Congreso de Ciencias Ambientales-COPIME 2013 Buenos Aires, 09 al 11 de Octubre. http://www.copime.org.ar/activities/detail/73 XXIV Congreso Nacional del Agua San Juan, 14 al 18 de Octubre. http://www.conagua2013.com III Congreso Internacional de Ambiente y Energías Renovables Villa María, 13, 14, y 15 de noviembre. http://www.cayer.com.ar Abril 2013 Química Mente Página 10
En el marco del convenio entre el Observatorio del Agua del Ministerio de Aguas, Servicios Públicos y Medio Ambiente de la Provincia de Santa Fe y la Facultad Regional Rafaela de la Universidad Tecnológica Nacional, se desarrolla la siguiente actividad: Abril 2013 Química Mente Página 11
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL PROGRAMA DE MEDIO AMBIENTE, CONTINGENCIAS CLIMÁTICAS Y DESARROLLO SUSTENTABLE IV REUNIÓN ANUAL PROIMCA y II REUNIÓN ANUAL PRODECA PROYECTO INTEGRADOR PARA LA MITIGACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA (PROIMCA) PROYECTO INTEGRADOR PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA (PRODECA) Córdoba, 05 al 07 de junio de 2013 http://www.ciqa.com.ar/proimca/index.asp Abril 2013 Química Mente Página 12
Gracias por su tiempo Nos encontramos en la próxima edición... Para recibir Química Mente por correo electrónico puede subscribirse enviando un mail a: laboratorio.quimica@frra.utn.edu.ar Contacto: Acuña 49 (2300) Rafaela Santa Fe Argentina. T.E. 03492 43-2702 Int: 106 Abril 2013 Química Mente Página 13