Calidad del agua para estudiantes de ciencias ambientales - 1ra edición

Jorge Alonso Cárdenas León

• Editorial: ECOE Ediciones
• Año: 2022
• ISBN de la versión impresa:
  9789585032729
• ISBN del libro electrónico:
  9789585032736
• Categoría: Tecnología e ingeniería
• Categoría: Gestión medioambiental

Calidad del agua para estudiantes de ciencias ambientales es un producto académico híbrido entre texto universitario, manual de campo y guía de laboratorio, que recoge la experiencia del autor en las áreas de calidad y tratamiento del agua para dirigirla a una población académica y profesional de diversas disciplinas en el campo ambiental.Esta obra se compone de veintiún (21) capítulos, donde los dos primeros introducen al tema y los dos últimos lo ubican en un contexto ambiental más amplio y práctico. Con pocas excepciones, cada capítulo puede abordarse individualmente, sin estar condicionado al estudio previo de los anteriores.Dirigido a estudiantes y profesionales de programas académicos como Ecología, Hidrología, Biología, Química y Administración Ambiental, a algunas ingenierías tales como Civil, Química, Sanitaria y Ambiental, entre otras. También aplica para estudiantes y profesionales de diversas tecnologías en el área ambiental, tales como Saneamiento Ambiental, Servicios Públicos y Gestores ambientales, entre otros.

Índice

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• Tabla 1. Masas moleculares y puntos de fusión y ebullición comparativos
• Tabla 2. Densidad, capacidad calorífica y calor latente de algunas sustancias comunes
• Tabla 3. Marquilla básica para el etiquetado de muestras en campo
• Tabla 4. Recomendaciones para la toma de muestras en campo
• Tabla 5. Umbral de olor para diferentes grados de dilución
• Tabla 6. Descriptores de olor para algunos tipos de aguas características
• Tabla 7. Descriptores de olor para algunos tipos de aguas características
• Tabla 8. Descriptores de turbidez para algunos tipos de aguas características
• Tabla 9. Descriptores propuestos para el aspecto o apariencia de una muestra de agua
• Tabla 10. Ficha de campo para análisis organoléptico del agua
• Tabla 11. Ejemplos de ácidos y bases cotidianas
• Tabla 12. Variaciones de pH y pOH en función de la concentración molar de ion hidronio
• Tabla 13. Indicadores comunes y rangos de viraje
• Tabla 14. Resistividad de algunos materiales del subsuelo
• Tabla 15. Rangos de conductividad eléctrica en muestra de agua tipo
• Tabla 16. Conductividad vs. concentración para soluciones de KCl
• Tabla 17. Clasificación del agua en función de su conductividad eléctrica
• Tabla 18. Ordenadas simplificadas para la medición del color triestímulo
• Tabla 19. Tono del color para el rango de longitud de onda dominante
• Tabla 20. Clasificación del agua por salinidad
• Tabla 21. Resultados de ejercicios académicos con muestras de complejidad variable
• Tabla 22. Clasificación de la dureza del agua según Water Quality Association
• Tabla 23. Resultados de ejercicios académicos con muestras de complejidad variable
• Tabla 24. Analitos potencialmente medibles por espectrofotometría UV/VIS
• Tabla 25. Curva de calibración para medición de nitratos por espectrofotometría UV
• Tabla 26. Resultados de mediciones de nitratos en aguas residuales domésticas
• Tabla 27. Guía para la preparación de estándares de calibración
• Tabla 28. Resultados de ejercicios académicos con muestras de complejidad variable
• Tabla 29. Solubilidad del O2 en agua dulce en función de la presión y la temperatura
• Tabla 30. Solubilidad del O2 en agua de mar en función de la presión y la temperatura
• Tabla 31. Proporciones de mezcla para DQO por digestión en sistema cerrado
• Tabla 32. Resultados medios de DQO en muestras típicas, 2005-2020
• Tabla 33. Resultados de DBO con medición oxígeno por Winkler
• Tabla 34. Resultados de DBO en muestras y bebidas comerciales, periodo 2010-2020
• Tabla 35. Velocidad de sedimentación vs. tamaño de partícula
• Tabla 36. Reporte técnico de resultados de análisis fisicoquímico de aguas
• Tabla 37. Índice de riesgo para la calidad del agua de consumo Humano, IRCA
• Tabla 38. Tolerancia relativa de los cultivos a las sales
• Tabla 39. Factores numéricos para calcular el índice LSI
• Tabla 40. Resultados de análisis fisicoquímicos de aguas
• Tabla 41. Resultados de análisis fisicoquímicos y microbiológicos de agua para consumo humano
• Tabla 42. Ponderación de parámetros en base unitaria
• Tabla 43. Valores de ponderación y rangos de variación de los parámetros WQI
• Tabla 44. Clasificación del agua de acuerdo con el índice WQI
• Tabla 45. Composición de tres muestras tipo
• Tabla 46. Ponderaciones de Brown y ponderaciones propuestas para regiones tropicales
• Tabla 47. Índices WQI originales y con modificaciones propuestas
• Tabla 48. Índice de calidad aditivo, WQIa, valor parámetro por peso ponderado, Pi x Wi
• Tabla 49. Índice de calidad multiplicativo, WQIm, valor parámetro elevado al peso ponderado, PiWi
• Tabla 50. WQI aditivo, valor Pi multiplicado por peso ponderado, Pi · Wi modificado, UD FJC - 2019
• Tabla 51. WQI multiplicativo, valor Pi elevado a la potencia Wi, PiWi, modificado, UD FJC - 2019
• Tabla 52. Clasificación del agua por carga orgánica
• Tabla 53. Características físicas del agua para consumo humano
• Tabla 54. Características químicas de efecto adverso para la salud humana
• Tabla 55. Características químicas que tienen implicaciones para la salud humana
• Tabla 56. Sustancias de consecuencias económicas indirectas sobre la salud
• Tabla 57. Características microbiológicas del agua para consumo humano
• Tabla 58. Puntajes de riesgo para el cálculo del IRCA
• Figura 1. Estaciones temporales del ciclo del agua
• Figura 2. Volúmenes comparativos de agua en función de calidad
• Figura 3. Ciclo hidrológico en cifras, miles de km3
• Figura 4. Estructura molecular, carácter dipolar y formación de puentes de hidrógeno
• Figura 5. Moléculas en la interfase aire-agua y descompensación de fuerzas en la superficie
• Figura 6. Ósmosis y presión osmótica
• Figura 7. Línea de agua meteórica global, GMWL
• Figura 8. Fraccionamiento isotópico en el ciclo del agua
• Figura 9. Ejemplo de una red de monitoreo de calidad de agua para el río Fucha
• Figura 10. Muestra puntual
• Figura 11. Composición en función del tiempo
• Figura 12. Composición en función del área transversal
• Figura 13. Muestreador tipo Van Dorn, abierto (izquierda) y cerrado (derecha)
• Figura 14. Muestreador tipo Kemmerer, abierto (izquierda) y cerrado (derecha)
• Figura 15. Partes de un muestreador de barrido
• Figura 16. Comparación de sólidos disueltos y suspendidos en tres tipos de agua
• Figura 17. Serie sólidos en una muestra de agua
• Figura 18. Cono de Imhoff y medición de sólidos sedimentables
• Figura 19. Efecto Tyndall en sistemas coloidales
• Figura 20. Formación de iones hidronio e hidroxilo en el agua líquida
• Figura 21. Diagrama esquemático de un pH metro de campo
• Figura 22. Diagrama esquemático de un electrodo de pH
• Figura 23. Respuesta de un electrodo ideal de pH
• Figura 24. pH en función del sistema carbonato y puntos críticos
• Figura 25. Proporciones relativas de ácido carbónico e ion bicarbonato a pH = 6
• Figura 26. Acidez mineral (izquierda) y carbonácea (derecha), medidas sobre una misma alícuota
• Figura 27. Alcalinidad p (izquierda) y m (derecha), medidas sobre una misma alícuota de muestra
• Figura 28. Diagrama de flujo para la medición de acidez
• Figura 29. Diagrama de flujo para la medición de alcalinidad
• Figura 30. Ley de Ohm
• Figura 31. Corriente eléctrica y flujo de agua
• Figura 32. Resistividad eléctrica, definición
• Figura 33. Conductividad vs. concentración para sales representativas
• Figura 34. Curva de calibración para medición de color por comparación visual
• Figura 35. Discos de comparación para la determinación del color en aguas naturales
• Figura 36. Curva de calibración para color en unidades Hazen
• Figura 37. Diagrama de cromaticidad para determinación triestímulo
• Figura 38. Dispersión de la luz causada por los sólidos suspendidos del agua
• Figura 39. Diagrama comparativo de un fotómetro y un nefelómetro
• Figura 40. Dispersión de la luz en el agua
• Figura 41. Disco Secchi (izquierda) y tubo Secchi (derecha)
• Figura 42. Curva de calibración de turbidez usando suspensiones de leche de magnesia
• Figura 43. Relaciones de turbidez y transparencia para suspensiones de leche de magnesia
• Figura 44. Formación del complejo mercúrico-difenil carbazona
• Figura 45. Titulación de ion cloruro con AgNO3
• Figura 46. Huella hídrica de consumo de agua potable en una ciudad capital
• Figura 47. Estructura molecular del estearato de sodio
• Figura 48. Estructura micelar de un jabón en solución acuosa
• Figura 49. Estructura molecular de detergentes catiónicos y aniónicos
• Figura 50. Composición media de la corteza terrestre
• Figura 51. Vista interna de una tubería, sin y con incrustaciones
• Figura 52. Estructura molecular de la sal sódica del EDTA
• Figura 53. Campos eléctricos y magnéticos que componen la radiación electromagnética
• Figura 54. Espectro electromagnético y rango visible
• Figura 55. Espectros de absorción en átomos y moléculas
• Figura 56. Diagrama esquemático de un espectrofotómetro
• Figura 57. Bandas de absorción y emisión en espectroscopia
• Figura 58. Espectro de absorción UV/VIS típico de un compuesto orgánico
• Figura 59. Espectro de absorción UV/VIS de un analito y el solvente como interferente
• Figura 60. Espectros UV/VIS del vidrio, el cuarzo y el agua
• Figura 61. Flujos comparativos de luz blanca y luz monocromática
• Figura 62. Ley de Lambert, intensidad vs. ancho de celda
• Figura 63. Ley de Beer, intensidad vs. concentración
• Figura 64. Curva espectral y curva de calibración para Cr VI
• Figura 65. Ciclo del nitrógeno
• Figura 66. Absorbancia vs. mg/l N-NO3–
• Figura 67. Ácido fosfórico y ácido fosfatídico, un fosfolípido
• Figura 68. Seis formas diferentes del fósforo en el agua
• Figura 69. Absorbancia vs. concentración de P-PO43ˉ, método vanado-molibdo-fosfórico
• Figura 70. Absorbancia a 880 nm vs. mg P-PO43ˉ. Método del ácido ascórbico
• Figura 71. Curva de calibración para sulfatos por turbidimetría
• Figura 72. Métodos alternos para la determinación de sulfatos
• Figura 73. Reacción del azul de metileno con un tensoactivo aniónico
• Figura 74. Clasificación de los surfactantes o tensoactivos
• Figura 75. Diagrama esquemático de la separación de tensoactivos por sublimación
• Figura 76. Curva de calibración SAAM
• Figura 77. Concentraciones comparativas de oxígeno en el agua y el aire
• Figura 78. Reactivo limitante de la oxidación biológica en agua y aire
• Figura 79. Profundidad de penetración de la luz en el agua
• Figura 80. Botella Winkler para oxígeno disuelto
• Figura 81. Medición de oxígeno por botella Winkler
• Figura 82. Oxígeno como comburente en la llama de una vela
• Figura 83. Diferencias de concentración de oxígeno en el aire y en el agua
• Figura 84. Tubos de ensayo para DQO, sistema cerrado, 16x100 mm
• Figura 85. Reactor para DQO, sistema cerrado
• Figura 86. DQO, sistema cerrado. Titulación del dicromato excedente
• Figura 87. Montaje a reflujo para DQO en sistema abierto
• Figura 88. Pez en un acuario con agua deficiente de oxígeno
• Figura 89. DBO carbonácea y nitrogenada
• Figura 90. Agua de dilución
• Figura 91. Botellas Winkler y sello de agua protegido con membrana plástica
• Figura 92. Mediciones de oxígeno para DBO
• Figura 93. Botella de incubación para medición de DBO por CO2
• Figura 94. Curvas espectrales de diluciones sucesivas de ARD
• Figura 95. DBO vs. área bajo la curva espectral
• Figura 96. Decaimiento de DBO y re-oxigenación del agua en función del tiempo
• Figura 97. Vertimiento de ARD que cae sobre un cauce receptor limpio
• Figura 98. Variaciones de OD y DBO en función del tiempo para un vertimiento continuo
• Figura 99. Modelo de coloide de doble capa iónica
• Figura 100. Desestabilización de un coloide por neutralización de su carga
• Figura 101. Efecto Tyndall, dispersión de la luz en un sistema coloidal
• Figura 102. Acrilamida y polímeros lineales de acrilamida
• Figura 103. Equipo clásico para prueba de jarras de seis puestos
• Figura 104. Turbidez y color frente adiciones crecientes de agente floculante
• Figura 105. Precisión y exactitud en resultados de laboratorio
• Figura 106. Diagrama de Scholler para la clasificación del agua para riego
• Figura 107. Valor del parámetro coliformes fecales en función de su concentración en el agua
• Figura 108. Valor del parámetro pH en función del pH del agua
• Figura 109. Valor del parámetro DBO en función de su concentración en el agua
• Figura 110. Valor del parámetro nitratos en función de su concentración en el agua
• Figura 111. Valor del parámetro ortofosfato en función de su concentración en el agua
• Figura 112. Valor del parámetro delta de temperatura en función del cambio de temperatura del agua
• Figura 113. Valor del parámetro turbidez en función de la turbidez del agua
• Figura 114. Valor del parámetro sólidos disueltos en función de su concentración
• Figura 115. Valor del parámetro porcentaje de oxígeno disuelto
• Figura 116. Valor del parámetro color aparente en función de su magnitud en unidades Hazen
• Figura 117. Valor del parámetro concentración de ion cloruro en función de su concentración
• Introducción
• PREFACIO
• Capítulo 1
• Capítulo 2
• Capítulo 3
• Capítulo 4
• Capítulo 5
• Capítulo 6
• Capítulo 7
• Capítulo 8
• Capítulo 9
• Capítulo 10
• Capítulo 11
• Capítulo 12
• Capítulo 13
• Capítulo 14
• Capítulo 15
• Capítulo 16
• Capítulo 17
• Capítulo 18
• Capítulo 19
• Capítulo 20
• Capítulo 21