Fomento industrial norma mexicana



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SECRETARIA DE COMERCIO
Y
FOMENTO INDUSTRIAL

NORMA MEXICANA
NMX-AA-112-1995-SCFI
ANALISIS DE AGUA Y SEDIMENTOS – EVALUACION DE TOXICIDAD AGUDA CON PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM – METODO DE PRUEBA.

WATER AND SEDIMENT ANALYSIS – ACUTE TOXICITY EVALUATION WITH PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM – TEST METHOD.

DIRECCION GENERAL DE NORMAS




PREFACIO

En la elaboración de la presente Norma Mexicana, participaron las siguientes empresas e instituciones:




  • ASESORIA Y CONSULTORIA ECOLOGICA-REMMSA




  • ASOCIACION NACIONAL DE LA INDUSTRIA QUIMICA







  • CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE CELULOSA Y PAPEL




  • CONTROL DE CONTAMINACION DEL AGUA, S.A. DE C.V.




  • COMITÉ TECNICO DE NORMALIZACION NACIONAL DE PROTECCIÓN AL AMBIENTE




  • DISEÑO HIDRAULICO Y TECNOLOGIA AMBIENTAL, S.A. DE C.V.




  • EMPRESA PARA EL CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AGUA EN LA ZONA E CIVAC




  • F.J. SALCEDO Y COMPAÑÍA




  • INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO




Centro de investigación y de Estudios Avanzados.


  • INSTITUTO TECNOLOGICO DE ZACATEPEC




  • JUNTA MUNICPAL DE AGUA Y SANAMIENTO DE CIUDAD JUAREZ CHICHUAHUA




  • SECRETARIA DE MARINA

Dirección general de Oceanografía Naval.



  • SECRETARIA DE MEDIO AMBIENTE, RECURSOS NATURALES Y PESCA.

Comisión Nacional de Agua.

Dirección general de Acuacultura.

Instituto mexicano de Tecnología del agua.

Instituto Nacional de Ecología.



INDICE DEL CONTENIDO

Núm. del Capítulo




  1. Objetivo




  1. Campo de aplicación




  1. Referencias




  1. Definiciones




  1. Muestreo




  1. Principio




  1. Reactivos y materiales




  1. Aparatos




  1. Preparación y acondicionamiento de la muestra




  1. Procedimiento




  1. Expresión de los resultados.




  1. Informe de los resultados




  1. Informe de la prueba




  1. Bibliografía




  1. Concordancia con normas internacionales.

Apéndice A (informativo)

Apéndice B (informativo)

ANALISIS DE AGUA Y SEDIMENTOS – EVALUACION DE TOXICIDAD AGUDA CON PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM – METODO DE PRUEBA.

WATER AND SEDIMENT ANALYSIS – ACUTE TOXICITY EVALUATION WITH PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM – TEST METHOD.

1 OBJETIVO.


Esta Norma Mexicana establece el método para determinar la calidad del agua. Lixiviados y sedimentos mediante pruebas de toxicidad aguda utilizando a la bacteria bioluminiscente marina Photobacterium phosphoreum.

2 CAMPO DE APLICACIÓN


Esta Norma Mexicana es aplicable para la evaluación de toxicidad aguda en cuerpos de agua dulce, salubre y/o marina, así como aguas residuales industriales, agrícolas o municipales, sustancias puras o combinadas, lixiviados y sedimentos.
3 REFERENCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas y Norma Oficial Mexicana vigentes:
NMX-AA-033 Aguas residuales – Muestreo.
NMX-AA-007 Aguas – Determinación de temperatura.
NMX-AA-008 Aguas – Determinación de pH.
NMX-AA-014 Cuerpos receptores – Muestreo.
NMZ-AA-087-SCFI Análisis de agua – Evaluación de toxicidad aguda con Daphnia mangna Straus (Crustacea – Cladocera) – Método de prueba.
NOM-053-ECOL Que establece el procedimiento para llevar a cabo la prueba de extracción para determinar los constituyentes que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

4 DEFINICIONES.


Para fines de esta Norma Mexicana, se entiende por:


    1. Agua desionizada.

Es el agua que ha sido tratada para remover los iones en solución que presenta una conductividad menor o igual a 2mhos/cm.




    1. Agua destilada.

Es el agua que ha sido evaporada y condensada en un aparato de destilación de vidrio borosilicato u otro material, para remover impurezas.

4.3. Agua intersticial.
Es el agua que se encuentra ocupando un espacio entre las partículas del sediento. La cantidad de agua interstical se expresa como un porcentaje del sedimento húmedo en relación a su masa seca.
4.4. Agua marina.
Es el agua preparada en laboratorio que presenta características fisicoquímicas similares al agua marina natural.


    1. Agua de mar artificial.

Es el agua preparada en laboratorio que presenta características fisicoquímicas similares al agua marina natural.


4.6. Aguas residuales.
Son las aguas de composición variada provenientes de las descargas municipales, industriales, comerciales, agrícolas, pecuarias, domésticas y en general de cualquiera otra.
4.7. Bioluminiscencia.
Es el fenómeno por el cual, ciertos organismos vivos emiten luz como resultado de su actividad bioquímica.
4.8. Contaminante.
Es toda materia o energía en cualesquiera de sus estados físicos y formas que al incorporarse o actuar en la atmósfera, agua suelo, flora, fauna o cualquier otro elemento natural, altere o modifique su composición o condición natural.


    1. Concentración efectiva media (CE50)

Es la concentración de sustancias puras, combinadas, cuerpos receptores, afluentes, lixiviados y sedimentos que reducen la intensidad de luz emitida por la bacteria photobecterium phosphoreum a un 50%





    1. Cuerpos de agua.

Son los mares, lagos, lagunas, estuarios, acuíferos, redes colectoras con excepción de los sistemas de drenaje y alcantarillado urbano o municipal, ríos y sus efluentes directos o indirectos, permanentes o intermitentes, presas. Cuencas. Cauces, canales, embalses, cenotes, manantiales, y demás depósitos o corrientes de agua.




    1. Descarga.

Son las aguas residuales que se vierten directa o indirectamente en algún cuerpo de agua o sistema de drenaje y alcantarillado urbana o municipal, incluyéndose los procesos de infiltración e inyección.




    1. Efecto agudo.

Es aquél que se manifiesta como una respuesta inmediata de un organismo al tóxico o tóxicos a los que se ha sido expuesto. Usualmente produce inhibición de alguna función metabólica, inmovilidad o muerte.




    1. Efluente.

Es el agua u otro líquido que procede de un embalse, cuenca, procesos o planta de tratamiento.




    1. Falso positivo.

Es la reducción de luz detectada, causada por un factor o factores diferentes de la presencia de algún tóxico.




    1. Liofilizado.

Es el producto sometido a deshidración en condiciones de baja temperatura y alto vacío con el fin de conservarlo.




    1. Lixiviado.

Es el líquido proveniente de los residuos, el cual se forma por reacción, arrastre o percolación y que contienen, disueltos o en suspensión, componentes que se encuentran en los mismos residuos.




    1. Muestra simple o instantánea.

Es la que se toma ininterrumpidamente durante el período necesario para completar un volumen que resulte representativo de la descarga de aguas residuales, en el sitio y en el momento del muestreo.




    1. Muestra compuesta.

Es aquélla que se forma con la mezcla de muestras simples o instantáneas tomadas en un efluente industrial, agrícola o municipal. El número de muestras simples depende de las horas por día que opere el proceso generado de la descarga.


4.19. Photobacterium phosphoreum.
Es la bacteria marina bioluminiscente, con forma bacilar, Gramm-negativa, anaerobia facultativa, halofílica, la cual posee un flagelo en uno de los polos.
4.20 Prueba de toxicidad (bioensayo de toxicidad).
Es la exposición controlada de organismos a sustancias puras o combinadas y aguas provenientes de cuerpos de agua, para evaluar su efecto.
4.21. Reconstitución.
Es la reactivación de la bacteria liofilizada por la adición de agua destilada. (rehidratación).
4.22. Salinidad
Es el contenido de sales disueltas por litro.
4.23. Sedimento.
Es el material particulado o granular que se deposita en el fondo de un cuerpo de agua, sistema de drenaje o alcantarillado urbano o municipal.
4.24. Sustancia pura.
Es el elemento o conjunto de dos o más elementos combinados químicamente, que dan lugar a un compuesto con pureza no menor al 98%, por ejemplo: dicromato de potasio (K2Cr2O7), fenol (C6H5-OH), sulfato de zinc (ZnSO4).


    1. Sustancia combinada.

Es aquélla que se forma por la integración de dos o más compuestos en una proporción no mayor al 98% de cualquiera de ellos. Para fines de esta norma: aguas residuales, industriales, efluentes agrícolas, municipales, lixiviados y sedientos.


4.26. Tiempo de exposición.
Es el período en el que se someten los organismos a las soluciones de prueba, en un bioensayo de toxicidad.
4.27. Tiempo de reconstitución bacteriano.
Es el período en el que se lleva a cabo la rehidratación bacteriana y que comprende desde el momento en que la solución de reconstitución es vertida al liofilizado, hasta el instante en que es colocada en incubación a 5,5ºC y que no debe exceder de 10 s.


    1. Toxicidad.

Es el efecto que produce un tóxico.


4.29. Toxicidad aguda.
Es el efecto medido por la reducción de luz de Photobacterium phosphoreum. Después de ser expuesta a un tóxico una sola vez durante un período corto no mayor a 30min.
4.30. Tóxico.
Es cualquier sustancia pura o combinada que al entrar en contacto con un organismo, produce daños estructurales o alteraciones bioquímicas o fisiológicas e incluso la muerte; dependiendo de la concentración y del tiempo de exposición.


    1. Tóxico de referencia.

Es una sustancia química utilizada en bioensayos de toxicidad cuyo efecto en los organismos a determinadas concentraciones es conocido y por lo tanto, permite establecer el estado de respuesta de los mismos; así como, comparara los resultados intra e inter laboratorios. El uso de estos tóxicos, proporciona también una evaluación general de la precisión (estabilidad y reprocibilidad) del método a través del tiempo.




  1. MUESTREO.

El muestro tanto de cuerpos de agua como de efluentes industriales, agrícolas, municipales o urbanos, lixiviados y sedimentos, constituyen una parte integral y fundamental de cualquier programa de evaluación de la calidad del ambiente acuático.


5.1. Muestreo en efluentes industriales, agrícolas, municipales y urbanos.

Se efectúan muestreos instantáneos de acuerdo a la tabla 1.


TABLA 1.- Muestras instantáneas requeridas para formar una muestra compuesta.


Horas pro día que opera el proceso generador de la descarga.

Número de muestras.

Intervalo para la obtención de muestras simples.

Mínimo

H


Máximo

h


Hasta 8h

Más de 9h y hasta 12h

Más de 12h y hasta 18h

Más de 18h y hasta 24h



4

4

6



6

1,0

2,0


2,0

3,0


2

3

3



4

La integración de la muestra compuesta se efectúa de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-AA-003 (ver 2 Referencias), tomándose las precauciones necesarias en cuanto a la preservación de las muestras simples, para la cual, cada una de éstas se debe mantener a 4ºC  2ºC hasta que sea integrada la muestra compuesta. Una vez concluido esto, dependiendo de cuando se realice el análisis, la muestra compuesta se debe almacenar y preservar de acuerdo al capítulo 9 de esta norma.




    1. Muestreo en cuerpos de agua.

El muestro se debe realizar de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-AA-014 (VER 2 Referencias). Además de los parámetros fisicoquímicos básicos, considerados sólo para fines del reporte (pH, oxígeno disuelto, conductividad, temperatura de agua y aire), se deben registrar las siguientes características aparentes:



Las muestras simples o instantáneas se integran de acuerdo al inciso 4.17 de esta norma, siguiendo los ejemplos indicados en el inciso 13.1 de la Norma Mexicana NMX-AA-087-SCFI, (ver 2 Referencias).


5.3. Muestreo en sedimentos.
El muestreo de sedimentos se lleva a cabo utilizando una draga tipo Ekman o similar, o bien un nucleador, siempre que se realice en cuerpos de agua cuya profundidad sea igual o mayor a 50 cm. Si el muestreo se efectúa a profundidades menores a la anterior, se utiliza una pala pequeña de acero inoxidable o de plástico inerte, o bien, puede realizarse muestreo directo, utilizando el recipiente de almacenamiento.

En cualquiera de los dos casos mencionados, la muestra que se considera para el análisis corresponde a la lámina superior de sedimento con un espesor de 3cm y mas húmeda aproximada de 200g.


Al efectuar el muestreo, se recomienda considerar lo siguiente:


  • Cuando se realiza el muestreo en sedimentos limosos, se sugiere introducir lentamente la draga o el nucleador para evitar remolinos y corrientes que suspendan el sedimento.




  • Si el muestreo se realiza en un sedimento rocoso arenoso, pueden quedar atrapadas rocas pequeñas entre las mandíbulas de la draga, impidiendo el cierre total de ésta, ocasionado pérdida de sedimento cuando se recupera; por lo cual. Se debe lanzar la draga tantas veces como sea necesario hasta obtener la cantidad de sedimento suficiente. De igual forma, si se utiliza un nucleador, quizá se requiera efectuar varios muestreos hasta obtener el sedimento necesario.




  • Cuando el muestreo de sedimentos se realice en zonas de aguas someras (menor a 50 cm de profundidad), al utilizar la pala pequeña, se debe procurar sumergirla en dirección del flujo, y al llegar al fondo introducirla lentamente inclinando la pala en un ángulo aproximado de 45º, posteriormente arrastrar ésta, paralelamente al fondo hasta obtener una cantidad suficiente. En seguida, se debe elevar la pala en forma casi horizontal (paralela al fondo) muy lentamente, para evitar pérdida de sedimento.

Para todos los casos anteriores, la muestra colectada para el análisis se coloca en recipientes limpios de boca ancha de volumen mínimo de 250ml, de polietileno de alta densidad, con tapa o contratapa del mismo material.




    1. Muestreo de lixiviados

El muestreo de lixiviados se debe efectuar en los pozos de monitoreo de los sistemas de captación de los mismos, de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-053-ECOL, (ver 2 Referencias).


Para la colecta de la muestra, se deben tomar las preocupaciones necesarias utilizando el equipo de seguridad adecuado. Las muestras se deben colocar en recipientes limpios de 50 ml de polietileno e alta densidad con contratapa.
6. PRINCIPIO
Este método se basa en la evolución del efecto que sustancias puras, combinadas, cuerpos receptores, efluentes, lixiviados y sedimentos pueden tener sobre la intensidad e la luz emitida por la bacteria Photobacterium phosphoreum en condiciones controladas de exposición.

7.- REACTIVOS Y MATERIALES.




    1. Reactivos y soluciones.




      1. Reactivos.

7.1.1.1. Fenol (C6H5-OH)


Compuesto con una pureza superior o igual a 99%.


        1. Sulfato de zinc heptahidratado (ZnSO4.7H2O)

Compuesto con una pureza superior o igual a 99%




        1. Metanol (CH3OH)

Grado plaguicida, para efectuar la extracción Soxhlet en la muestra testigo.





        1. Acetona (C3H6O)




        1. Acido nítico concentrado (HNO3)




        1. Agua destilada, o en su defecto, agua con pureza equivalente.




        1. Agua desionizada.




        1. Cloruro de sodio (NaCL)




        1. Cloruro de magnesio hexahidratado (MgCL2.6H2O)




        1. Cloruro de estrocio hexahidratado (SrCL2.6H2O)




        1. Cloruro de potasio (KCL)




        1. Bromuro de potasio (KBr)




        1. Cloruro de calcio (CaCL2) anhidro




        1. Sulfato de sodio decahidratado (NaSO4.10H2O)




        1. Bicarbonato de sodio (NaHCO3)




        1. Floruro de sodio (NaF)




        1. Acido borico (H3BO3)




      1. Soluciones




        1. Medio de reconstitución.

Reactivo de agua destilada o similar no tóxica a la bacteria Photobacterium phosphoreum.




        1. Medio de dilución para muestras de agua dulce.

El mismo medio señalado en el inciso anterior agregado en una relación mas volumen (M/V) 2% de cloruro de sodio (NaCL).




        1. Medio de dilución para muestras de agua salina o salobre.

El medio de dilución debe ser agua de mar artificial preparada según el inciso 7.1.2.6.




        1. Medio de dilución para fase sólida.

Medio señalado en el inciso 7.1.2.1. con la adición de NaCL en una relación masa volumen (M/V) de 3,5%. En caso de muestras salinas o salobres, el medio de dilución es agua de mar artificial preparada como se indica en el inciso 7.1.2.6.




        1. Solución de ajuste osmótico.

Medio utilizado para el inciso 7.1.2.1. con la adición de NaCL en una relación masa volumen (M/V) de 22%.




        1. Agua de mar artificial

Se prepara con agua destilada o desionizada de acuerdo con la tabla 2, con una salinidad aproximada de 35, (ver Capítulo 13 Bibliografía inciso 13.16).






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