Transcript Presentación tema 11 - Material Curricular Libre

Tema 11
Contaminación del agua
Tema 11. Conatminación agua
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1. Introducción
El agua tiene unas propiedades
únicas y excepcionales.
Los ríos, lagos y mares recogen,
desde tiempos inmemoriales, las
basuras producidas por la actividad
humana.
El ciclo natural del agua tiene una
gran capacidad de purificación. Pero
esta misma facilidad de
regeneración del agua, y su
aparente abundancia, hace que sea
el vertedero habitual en el que
arrojamos los residuos producidos
por nuestras actividades.
Gran parte del agua de nuestro
planeta, alrededor del 98%,
corresponde a agua salada que se
encuentra en mares y océanos, el
agua dulce que poseemos en un 69%
corresponde a agua atrapada en
glaciares y nieves eternas, un 30%
está constituida por aguas
subterráneas y una cantidad no
superior al 0,7% se encuentra en
Tema 11. Conatminación agua
forma de ríos y lagos.
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Distribución mundial
del agua del planeta
2. Contaminación del agua
Contaminación del agua
Alteración física, química o biológica del agua, de
modo que se perjudique su posterior utilización.
Se puede contaminar reduciendo el caudal e
introduciendo materias orgánicas, inorgánicas y
organismos patógenos.
Tema 11. Conatminación agua
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Contaminación del agua
• La acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o
inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto,
impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con
los usos posteriores o con su función ecológica.
Ley de Aguas
• El agua está contaminada cuando su composición es alterada de
modo que no conserva las propiedades que le corresponden a su
estado natural.
Organización Mundial de la Salud
• La contaminación consiste en una modificación, generalmente
provocada por el ser humano, de la calidad del agua, haciéndola
impropia o peligrosa para el consumo humano, la agricultura, la
pesca y las actividades recreativas, así como para los animales
domésticos y la vida natural.
Carta del Agua del Consejo de Europa
A. Origen y tipos de contaminación
Naturaleza de
los contaminantes:
Por su
localización:
FÍSICA
•Partículas en suspensión
• Aporte de energía
QUÍMICA
• Orgánicos
• Inorgánicos
BIOLÓGICA
• Materias orgánicas
• Organismos patógenos
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•PUNTUAL: un lugar
bien delimitado
•DIFUSA: en zonas
muy amplias y las
aguas están
diseminadas
8
•
A.3.
Tipos de contaminación
•
•
En ambos casos se produce una
contaminación de tipo puntual, pues
afecta a una zona concreta (un acuífero,
un río) y está producida por un foco emisor
también concreto, un vertedero de
residuos.
Entre los efectos que provoca está la
pérdida de calidad del agua .
En a) el mecanismo de contaminación es
la escorrentía que arrastra materiales y
los deposita en el río, puesto que el
vertedero está colocado sobre la capa
impermeable que impide las filtraciones de
lixiviados. Sin embargo, en la parte más
baja puede provocarse contaminación por
lixiviado en las aguas subterráneas.
En b) la contaminación es por lixiviación
(separación natural de líquidos resultantes
de la descomposición de los residuos o
contenidos en ellos) por la filtración de
lixiviados, al estar situado el vertedero
sobre una capa permeable.
Fuentes de contaminación del agua
Doméstica
Industrial
Agrícola
Petróleo
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Tipos de contaminación por su origen:
ANTRÓPICA
NATURAL
AgrícolaGanadera
Seres vivos
Industrial
Volcanes
Residuos urbanos
Navegación
Tema 11. Conatminación agua
Actividad
Atmosférica
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•
•
Naturales: Algunas fuentes de contaminación del
agua son naturales. Por ejemplo, el mercurio y los
hidrocarburos ( fugas de origen subterráneo a
través de grietas).
Normalmente las fuentes de contaminación natural
son muy dispersas y no provocan concentraciones
altas de polución, excepto en algunos lugares muy
concretos.
La mayor fuente
de contaminación
del
agua es de origen
antrópico
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Tema 11. Conatminación agua
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Contaminación antropogénica
• Industria. Según el tipo de industria se producen distintos
tipos de residuos. Normalmente en los países desarrollados
muchas industrias poseen eficaces sistemas de depuración de
las aguas, sobre todo las que producen contaminantes más
peligrosos, como metales tóxicos. En algunos países en vías de
desarrollo la contaminación del agua por residuos industriales
es muy importante.
• Vertidos urbanos. La actividad doméstica produce
principalmente residuos orgánicos, pero el alcantarillado
arrastra además todo tipo de sustancias: emisiones de los
automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales, etc.), sales,
ácidos, etc.
• Navegación. Produce diferentes tipos de contaminación,
especialmente con hidrocarburos. Los vertidos de petróleo,
accidentales o no, provocan importantes daños ecológicos.
• Agricultura y ganadería. Los trabajos agrícolas producen
vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de
animales y plantas que contaminan de una forma difusa pero
muy notable las aguas.
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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A. Fuentes y tipos de contaminación del agua
Contaminación
de las aguas
- Partículas sólidas y gases atmosféricos arrastrados por las
Natural
gotas de lluvia y aguas de deshielo.
- Pólenes, esporas, hojas secas y otros residuos vegetales.
- Excrementos de peces y aves.
- Uso del agua en viviendas, actividades comerciales y de
servicios que genera aguas residuales (contenido de
residuos fecales, desechos de alimentos y productos
químicos)
Urbana o
doméstica
Agricultura y
ganadería
Industrias
agroalimentarias
Antrópica
Actividad
productiva
Industrias
Otras fuentes
- Uso de plaguicidas, pesticidas, biocidas, fertilizantes y
abonos, que son arrastrados por el agua de riego.
- Restos de animales que caen al suelo y vertidos con aguas
cargadas de materia orgánica.
- Gran cantidad de materia orgánica.
- Aportan materia orgánica, metales pesados, incremento de
pH y temperatura, radiactividad, aceites, grasas, etc.
- Entre las más contaminantes: petroquímicas, energéticas,
papeleras, siderúrgicas, alimenticias, textiles y mineras.
- Vertederos de residuos urbanos, industriales y agrarios.
- Contaminación por restos de combustibles. Lubricantes,
anticongelantes, asfaltos.
- Contaminación por fugas en conducciones y depósitos de
carácter industrial.
- Mareas negras ocasionadas por el vertido de petróleo
crudo sobre el mar.
B. Factores y nivel de contaminación
Las características del receptor, la zona en la que se encuentra
y los usos previos del agua pueden
reducir o agravar el proceso de contaminación
•
•
En relación con las características del receptor:
• Las aguas subterráneas están más protegidas que las
superficiales, por lo que éstas últimas se contaminan con
mayor facilidad, aunque también son más fáciles de depurar.
Cuanto mayor sea el volumen de agua del receptor mayor es su
capacidad de absorber la contaminación (se diluye más).
• Si el agua está previamente contaminada su capacidad de
absorber la contaminación será menor.
Las aguas más turbulentas dispersan mejor los contaminantes
que las más estáticas.
• La presencia de ciertos organismos puede favorecer la
depuración.
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Respecto a las características de la zona en la que se
localiza el receptor:
• En las zonas de elevada pluviosidad aumenta el caudal
del receptor y, por tanto, su capacidad de dispersar la
contaminación.
• El relieve abrupto favorece una dinámica más
turbulenta y facilita la dispersión.
En cuanto a los usos previos del agua del receptor:
• Hay que considerar el tipo y cantidad de vertidos que
el agua ha tenido que soportar con anterioridad y si
existen o no sistemas de depuración.
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B. Factores y nivel de contaminación
Características del
receptor
Características de la
zona donde se localiza
el receptor
Usos previos del agua
del receptor
- Tipo de receptor. Es más fácil contaminar las aguas
superficiales que las subterráneas.
- Cantidad y calidad del receptor. Si el volumen de que se
dispone es mayor, también lo será la posibilidad de disminuir la
contaminación, pero si el receptor ya presenta una calidad baja,
se produce un efecto sumativo que agrava el problema.
- Características dinámicas o estáticas. Le dan mayor o menor
poder, respectivamente, de dispersión de la contaminación y la
posibilidad de una mayor autodepuración en el caso de que el
agua no quede concentrada en un punto.
- Características de la biocenosis. La mayor o menor presencia
de organismos capaces de degradar la materia contaminada.
-Tipo y cantidad de vertidos que el agua ha tenido que soportar
- Existencia o no de sistemas de depuración que contribuyan a
aumentar o disminuir el grado de contaminación que provocaría
una utilización posterior.
Pueden existir en la misma zona diferentes aportes de aguas
contaminadas que aumenten el grado de contaminación del
receptor, influyendo también las particularidades climáticas y
geomorfológicas de la zona.
C. Agentes contaminantes del agua: Físicos,
químicos y biológicos
Se agrupan en ocho tipos:
1. Microorganismos patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias,
virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades
como el cólera, tifus, gastroenteritis, hepatitis, etc.
Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos
orgánicos que producen las personas infectadas.
2. Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos
producidos por los seres humanos, ganado, etc. Cuando este tipo de
desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias
agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en estas aguas peces y otros
seres vivos que necesitan oxígeno.
3. Sustancias químicas inorgánicas. En este grupo están incluidos
ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están
en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos,
disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se
usan para trabajar con el agua.
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4. Nutrientes vegetales inorgánicos. Nitratos y fosfatos
son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan
para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad
excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y
otros organismos provocando la eutrofización de las aguas.
Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser
descompuestos por los microorganismos, se agota el
oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El
resultado es un agua maloliente e inutilizable.
5. Compuestos orgánicos. Muchas moléculas orgánicas como
petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes,
detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en
algunos casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser
productos fabricados por el hombre, tienen estructuras
moleculares complejas difíciles de degradar por los
microorganismos.
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6. Sedimentos y materiales suspendidos. Muchas partículas
arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros
materiales que hay en suspensión en las aguas, son la mayor
fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el
agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que
se van acumulando destruyen sitios de alimentación de los peces,
rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y puertos.
7. Sustancias radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden
estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a
lo largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones
considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que
tenían en el agua.
8. Contaminación térmica. El agua caliente liberada por centrales
de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la
temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su
capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los
organismos.
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Tema 11. Conatminación agua
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•
La baja concentración de oxígeno disuelto
(OD) en las aguas del río provoca un fuerte
impacto sobre la fauna (peces e
invertebrados). Si la cantidad de OD es baja,
la biocenosis es escasa.
•
Cuando la concentración de O2 es mayor,
entre los organismos más abundantes
estarían peces, larvas de insectos y
moluscos.
•
El aumento de la producción agraria e
industrial combinada con el aumento de
población conectada a la red de
alcantarillado público han dado lugar, durante
los años 1940-1950, al aumento de vertidos
orgánicos en el río. Hasta principios de la
década de 1970 el Rhin estaba contaminado
por cantidades excesivas de materia
orgánica y para su degradación se
consumieron grandes cantidades de oxígeno
de sus aguas y el resultado fue un río
prácticamente muerto, con escasa
biocenosis.
A.1.
La contaminación del Rhin
A.1. La contaminación del Rhin
• La recuperación del O2 en las aguas del río a partir de la década de
1980 y, por tanto, el restablecimiento de su fauna acuática se
produjo por:
-
una reducción de los vertidos debida al avance en el tratamiento de las aguas
residuales urbanas e industriales;
el establecimiento de normas y leyes que regulaban las cantidades de vertidos
al río.
• La cantidad de oxígeno disuelto en el agua disminuye al aumentar
la temperatura y se debe a que la solubilidad del oxígeno disminuye
con la temperatura.
•
A.2.
Contaminación por
aguas residuales domésticas•
El vertido de aguas residuales
domésticas provoca una
disminución brusca de la cantidad
de oxígeno en el receptor.
Aguas abajo, el proceso que tiene
lugar es la autodepuración del
receptor, conjunto de procesos
físicos, químicos y biológicos que
actúan de forma natural para
eliminar los contaminantes. En los
procesos biológicos, los
microorganismos descomponen la
materia orgánica presente, y para
ello consumen el oxígeno del agua.
El primer día se requiere una gran
demanda de O2 y, cuando se va
completando la descomposición de
la materia orgánica, se observa de
nuevo la recuperación del O2
disuelto.
A.2. Contaminación por aguas residuales domésticas
•
Los contaminantes que contienen los vertidos domésticos son:
- Sólidos o materia en suspensión (MES), orgánicos principalmente: restos de
comida.
- Compuestos orgánicos: carbohidratos, grasas.
- Compuestos inorgánicos: sales, compuestos nitrogenados, fósforo y derivados.
- Contaminantes biológicos: gérmenes patógenos.
•
Entre los microorganismos presentes en las aguas de forma natural están: bacterias
(coli, cianofitas), algas unicelulares (diatomeas, navícula) y hongos microscópicos.
•
Al aumentar los vertidos orgánicos domésticos, se produce un incremento de las
poblaciones de bacterias aerobias descomponedoras, como E. coli, y los hongos
saprófitos que degradan la materia orgánica. A medida que se completa el proceso de
depuración y se ha degradado la materia orgánica, las poblaciones decrecen.
En relación con otros organismos, al producirse el vertido, desaparecen truchas, crustáceos,
larvas de insectos, y aumentan los gusanos tubifex, larvas de dípteros como las colas de
rata. Al completarse los procesos de autodepuración se recuperan las poblaciones que
componen la biocenosis del río.
A.2. Contaminación por aguas residuales domésticas
•
Entre los efectos provocados por la ingestión de aguas contaminadas
tendríamos:
Principales enfermedades relacionadas con el agua
Tipo de relación
•
Enfermedad
Transmitida por el agua
Cólera
Hepatitis infecciosa
Leptospirosis
Paratifoidea
Tularemia
Tifoidea
Por el agua o por el agua de
aseo personal
Disentería amebiana
Disentería bacilar
Gastroenteritis
Por el agua para aseo
Ascariasis
Conjuntivitis
Diarreas
Lepra
Sarna
Sepsis y úlcera de la piel
Tiña
Tracoma
Desarrolladas en el agua
Gusano de Guinea
Esquistosomiasis
Insectos vectores
relacionados con el agua
Paludismo
Oncocercosis
Enfermedad del sueño
Fiebre amarilla
Para evitar la transmisión de enfermedades por medio del agua, entre las
medidas de carácter familiar podríamos aplicar la cocción de alimentos y del
agua de bebida y la desinfección del agua u otros alimentos mediante el
empleo de lejías aptas para este uso.
D. Efectos de la contaminación del agua
• Ríos: Debido a su dinámica poseen
capacidad de autodepuración, no obstante
pueden aparecer problemas de restricción
de agua, alteraciones de la biocenosis,
apariencia y olor desagradables.
• Lagos: Al ser masas estáticas los efectos
de la contaminación son más severos y
persistentes.
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D1. Eutrofización
Aumento excesivo de la producción primaria debido a la
introducción de nutrientes que actuaban como factor
limitante de la producción.
•
•
•
•
•
•
•
Vertido (detergente o abonos)
Aumento desmesurado del fitoplancton
Reducción de la luz y el O2
Muerte de organismos aerobios y fotosintéticos
Proliferación de bacterias descomponedoras que
consumen todo el O2
Crecimiento de bacterias anaerobias y fermentación:
H2S, CH4 y NH3
Simultáneamente en superficie crecen cianofíceas
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Tema 11. Conatminación agua
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Las algas crecen a gran velocidad formando una
alfombra flotante que no deja entrar la luz; el
crecimiento exagerado de las capas superiores de
esta alfombra produce la muerte de las capas
inferiores; este proceso se repite continuamente con
lo que se forma gran cantidad de materia orgánica
muerta que va llenando el fondo del lago.
El agua en un principio transparente empieza a volverse
turbia.
Tema 11. Conatminación agua
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1. Aporte de P y N
2. Crecimiento desmesurado de las algas del
plancton
3. Aumento de la turbidez en la superficie
(las aguas adquieren un color verdoso)
4. Incremento de O2 en la superficie
(escapa a la atmósfera)
5. Disminución de la luz y del O2 en el interior
(impide el desarrollo de organismos
fotosintéticos y aerobios)
6. Muerte de organismos fotosintéticos y
aerobios (caen al fondo donde se acumulan)
7. Agotamiento del N
8. Crecimiento de cianofíceas mientras haya P
(porque tienen capacidad de fijar el N2
atmosférico)
9. Las bacterias aerobias descomponen los restos
orgánicos del fondo (consumen el oxígeno que
queda hasta agotarlo –anoxia–)
10. Crecimiento de bacterias anaerobias
(producen fermentaciones que provocan mal olor)
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La eutrofización
Los lagos y embalses se clasifican en.
• Eutróficos: Poseen una elevada tasa de productividad primaria, gran
concentración de nutrientes, baja concentración de O2 y son poco
profundos.
• Oligotróficos: poseen un bajo contenido en nutrientes, son poco
productivos, con elevada concentración de O2, transparentes y
profundos.
• Mesotróficos: Poseen características intermedias,
Libro Blanco del Agua en España
El grado de eutrofización depende del asentamiento de poblaciones, industrias
y actividades agrícolas en el entorno.
Los embalses de la cuenca Norte poseen niveles más bajos de eutrofización
porque se renuevan gracias a las precipitaciones y a la revegetación forestal.
Medidas preventivas y correctoras
•
Limitar o prohibir vertidos domésticos y agrícolas en
ecosistemas acuáticos reducidos o con escasa
dinámica.
•
Depurar las aguas residuales antes de su devolución al
receptor.
•
•
Disminuir el contenido de los polifosfatos de los
detergentes.
•
Inyectar O2 puro en lagos y embalses afectados.
Añadir nitrógeno al agua para evitar el crecimiento de
algas cianofíceas.
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El lago se convierte en un pantano sin vida.
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A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona
muerta en el Golfo de México
•
El Golfo de México tiene gran importancia para el turismo, la pesca, el
transporte marítimo y la explotación de gas y petróleo, y para las
zonas pantanosas, que constituyen el hábitat del 75% de las aves
acuáticas migratorias de América del Norte. Este golfo es también un
punto conflictivo por las amenazas para sus ecosistemas marinos y
recibe un exceso de nutrientes procedentes de la escorrentía de
fertilizantes transportada por el río Misisipi, que recoge aguas del 40%
de la zona continental de los Estados Unidos. También recibe
nutrientes procedentes de los sistemas de alcantarillado doméstico,
materiales arrastrados por las inundaciones y materiales carbonosos
procedentes de la erosión de las marismas a lo largo de la costa, que
han contribuido a la creación de una zona hipóxica, en la que se
concentran brotes de algas que consumen oxígeno cuando se
descomponen. Esto ha originado la muerte o el desplazamiento de
peces en una superficie de 1688 km2 frente a la costa de Luisiana y
Texas. Además un 57% de la zona de cría de marisco en el Golfo de
México ha sido clausurada debido a los riesgos para la salud (OCDE).
A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona
muerta en el Golfo de México
•
La aparición de la llamada zona muerta en el Golfo de México se debe al
proceso de eutrofización.
•
Las causas del proceso de eutrofización radican en el aporte de un exceso
de nutrientes (nitratos y fosfatos) que proceden del empleo de fertilizantes y
vertidos domésticos al alcantarillado y todos ellos van a parar al río; de
materiales ricos en carbono que proceden de los procesos de erosión de
las marismas.
•
Repercusiones que se producen:
– Ecológicas. Pérdida de biodiversidad, es decir, la muerte o el desplazamiento de
peces, la acumulación de toxinas en el marisco.
– Económicas. Pérdida de recursos como la pesca, el marisqueo y la reducción
del turismo.
– Sociales. Pérdida de puestos de trabajo en las actividades pesqueras y turísticas
en la zona.
A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona
muerta en el Golfo de México
•
La eutrofización puede afectar a lagos, embalses, estuarios costeros y
mares cerrados (Báltico, Negro, mediterráneo, etc.).
•
Para minimizar o corregir dicho proceso se pueden aplicar las siguientes
medidas:
– Limitar o prohibir los vertidos domésticos y agrícolas de la zona
afectada.
– Depurar las aguas residuales antes de devolverlas al receptor.
– Disminuir el contenido de polifosfatos en los detergentes de uso
doméstico.
– Inyectar O2 puro .
– Añadir nitrógeno al agua para evitar el crecimiento de cianofitas.
A.5. Doñana amenazada
•
Doñana, refugio de vida salvaje
en Europa, está herida y la
Cuenca del Guadiamar también.
El día 25 de abril de 1998, la
rotura de la presa de una mina
de Aznalcóllar (Sevilla) provoca
la salida de cinco millones de
m3 de agua ácida y lodo tóxico
fuertemente impregnados de
metales pesados y otras
materias residuales del lavado
del mineral. Se adoptaron
medidas para evitar que el agua
contaminada inundara el
Parque Nacional, pero existe la
posibilidad de filtración de los
vertidos tóxicos.
•
Se trata de una contaminación de
tipo puntual de las aguas y
producida por vertidos tóxicos de
origen industrial. Se ven afectadas
las aguas superficiales de la zona
donde se produce el vertido
(Guadiamar) y la posibilidad de
contaminación de las aguas
subterráneas por infiltración de las
sustancias tóxicas.
A.5. Doñana amenazada
• Los efectos son los siguientes:
-
80 km de cauces fluviales contaminados.
4000 ha de cultivos afectadas.
30 t de peces muertos y otra fauna afectada: cangrejos, anfibios, aves.
Contaminación de pozos que pierden su utilidad.
Acuíferos contaminados.
Pérdida de puestos de trabajo.
Concentración de metales en el suelo de difícil eliminación.
• Para evitar desastres de este tipo se podrían prohibir las
actividades que acumulen residuos tóxicos en zonas o entornos
naturales con un alto valor ecológico.
Mareas rojas
•
Es un fenómeno natural,
caracterizado por el
aumento de ciertos
microorganismos del
fitoplancton, no
necesariamente asociado
a un cambio de coloración
del agua del mar.
• Estos organismos
producen toxinas,
creando problemas
sanitarios y económicos.
Tema 11. Conatminación agua
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D2. Contaminación de aguas subterráneas
•
•
Las aguas subterráneas son un importante recurso
hídrico (30% población y regadío)
• Tiene el problema de su baja renovación y capacidad
depurativa.
• Sufren  Contaminación, sobreexplotación e
intrusiones marinas.
Origen:
Tema 11. Conatminación agua
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La contaminación. El origen del problema se encuentra en
los vertidos de residuos urbanos e industriales, como
consecuencia de una inadecuada ubicación de los mismos; en
las fugas de aguas residuales o infiltraciones de las mismas;
por lixiviado o arrastre desustancias por el agua de lluvia; en
el uso de fertilizantes y pesticidas en regadíos y secanos
intensivos por la infiltración del agua de riego, y por los
vertidos de las granjas ganaderas.
La sobreexplotación de acuíferos costeros ocasiona un
descenso del nivel freático, provocando el proceso de
“intrusión salina”, según el cual el agua de mar, con su carga
de sales y dada su mayor densidad, invade el espacio libre en
el acuífero y desaloja el agua dulce, produciendo una
salinización
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Intrusión marina
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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A.6. Contaminación de las aguas subterráneas
•
Pozo 1, no contaminado.
Pozo 2, contaminado por
lixiviados procedentes del
vertedero que sobrepasa el
nivel freático. Pozo 3, no
contaminado. Pozo 4,
contaminado.
•
El pozo 4 está
sobreexplotado, por lo que
se origina un proceso de
intrusión salina, dado que
está cerca de la costa.
El proceso de intrusión salina
•
Cuando la extracción de agua subterránea excede a la proporción con la que
el acuífero se recarga (por infiltración de agua de lluvia o por aporte de río) se
produce una disminución del volumen acumulado en el terreno, dejando
espacios vacíos que son ocupados por el agua del mar; esto es debido a que
posee una mayor densidad que el agua dulce. Con ello, se produce una
salinización del acuífero que hace que el agua pierda calidad y que no sea de
utilidad para usos domésticos o agrícolas, pudiendo, incluso, alterar
ecosistemas (humedales, por ejemplo) que necesitan aportes de agua
subterránea.
Agua superficial
•Fácil de contaminar.
•Fácil de proteger.
•Contaminación visible y fácil de
detectar,
•Autodepuración rápida,
•Depuración artificial fácil.
Agua subterránea
•Difícil de contaminar.
•Difícil de proteger.
•Contaminación no visible y difícil de
detectar.
•Autodepuración lenta.
•Depuración artificial difícil.
A.7.
Contaminación de
las aguas subterráneas
•
La contaminación de aguas subterráneas
por nitratos afecta a muchos de nuestros
acuíferos. La cuenca Norte es la que
presenta una contaminación menor en
relación con las zonas del litoral
Mediterráneo, que son las más
afectadas. Las provincias de Badajoz,
Ciudad Real y Albacete, en las cuencas
de los ríos Guadiana y Júcar, algunas
zonas de la cuenca del Duero y cuenca
media del Tajo poseen un elevado grado
de contaminación. La isla de Mallorca,
así como zonas de Tenerife y gran
Canaria también presentan serios
problemas de contaminación por nitratos.
•
Las zonas más afectadas por este tipo
de contaminación presentan una intensa
actividad agrícola, con grandes
extracciones de agua subterránea para
cubrir sus necesidades; se establece un
circuito de recirculación a través de los
riegos que conduce a un enriquecimiento
en nitratos del agua subterránea.
•
Un elevado grado de contaminación de los acuíferos produce pérdida de
calidad del agua, con lo que se hipotecarán los usos domésticos o
agrícolas de dichas aguas subterráneas,
Los nitratos en el agua potable son un problema de salud púbilica porque se
reducen rápidamente a nitritos una vez ingeridos. Su principal efecto es que
disminuyen la capacidad de la sangre para transportar oxígeno, con niveles
de nitratos superiores a 50 mg/L.
Los nitritos pueden reaccionar con compuestos en el estómago y formar
productos cancerígenos en determinadas especies animales; sin embargo,
en seres humanos no se ha demostrado este hecho.
A.7.
Contaminación de
las aguas subterráneas
•
Por lo que respecta a la intrusión
marina, los acuíferos menos
afectados por ella corresponden a los
de la cuenca Norte y los más
afectados a los acuíferos de las zonas
mediterráneas; los de las islas
Baleares y los de las canarias
orientales.
•
La razón de que existan zonas con
más contaminación es la
sobreexplotación de los acuíferos, a
consecuencia de la demanda de agua
para usos agrícolas y domésticos
(zonas con un gran desarrollo
turístico).
•
La consecuencia de la contaminación
de los acuíferos es que se hipoteca su
uso: son aguas que no pueden ser
utilizadas para suministro urbano, ni
para regadío.
D3. Contaminación del agua de mar
o
Los mares y océanos, al disponer de un gran volumen de agua
poseen una capacidad de autodepuración mayor que la de los
ríos, lagos y aguas subterráneas.
o Los ríos contaminados, los vertidos incontrolados, basuras
flotantes accidentes de barcos cargados de petróleo (mareas
negras) u otros materiales peligrosos, así como actividades
industriales son las principales causas de la contaminación.
o Los efectos dependen del tipo y de la cantidad de residuo
emitido, la distancia a la costa y las características del mar.
Los mayores peligros se encuentran en mares cerrados y con
escasa dinámica.
o Los efectos más destacados son la muerte de organismos
marinos por hundimiento, al perder la flotabilidad, o pérdida
de calor por la impregnación de crudo en plumas y pelos.
o Si el vertido sucede cerca de la costa, se alteran las
actividades pesqueras y turística, ocasionando graves
consecuencias económicas.
Tema 11. Conatminación agua
55
Mareas negras: causas
• Barcos petroleros.
• Plataformas petrolíferas.
• Transferencia, descarga y limpieza de barcos.
• Vertidos: 3 millones Tm
• Gran daño a los
ecosistemas: muertes
de productores por
falta de luz, perdida de
flotabilidad, perdida de
aislamiento térmico,
envenenamiento, etc..
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Derrame de fuel oil del Prestige en costas españolas
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Evolución de las manchas de petróleo
• El petróleo vertido se va extendiendo hasta formar una capa muy
extensa, con espesores de sólo décimas de micrómetro.
• 1 m3 de petróleo puede llegar a formar, en hora y media, una
mancha de 100 m de diámetro y 0,1 mm de espesor. 1-2/3 se
evapora. El resto:
Fotooxidación:
Se disuelve en el agua: la más
peligrosa
Forma el "mousse": emulsión
gelatinosa de agua y aceite que
se convierte en
bolas de alquitrán densas,
semisólidas,
con aspecto asfáltico.
En el centro del Atlántico
hay unas 86 000 toneladas
las algas, quedan enganchadas
al alquitrán
Tema 11. Conatminación agua
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chapapote
Tema 11. Conatminación agua
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Mareas negras: corrección
Capacidad autodepuradora del mar.
Recogida mecánica y ¿combustión?
Aislamiento mediante flotadores.
Detergentes que facilitan la dispersión.
Sustancias gelificantes para hundirlo.
Biorremediación (Pseudomonas).
Suministrar nutrientes para esas bacterias.
Medidas preventivas
Legislación, naves de doble casco.
Tema 11. Conatminación agua
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Mareas negras: consecuencias
• ECOLÓGICAS:
–
–
–
–
Muerte por impregnación.
Muerte por intoxicación.
Muerte por pérdida de flotabilidad.
Falta de oxígeno y luz.
• ECONÓMICAS:
– Impide la pesca y el marisqueo.
– Reduce el turismo.
Tema 11. Conatminación agua
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VOLATILIZACIÓN
FOTOOXIDACIÓN
EMULSIÓN
::::::::::
DISOLUCIÓN
::::::::::
:::::
DEGRADACIÓN
BACTERIANA
...................................
SEDIMENTACIÓN
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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La calidad del agua
La calidad del agua se define en función del uso a que va a ser destinada
mediante el establecimiento de una serie de caracteres o cualidades
o en relación con su estado natural.
Parámetros a considerar:
Parámetros físicos:
- Transparencia o turbidez
- Características organolépticas: color, olor y sabor.
- Temperatura y Conductividad eléctrica
Parámetros químicos:
- Presencia de iones bicarbonatos, cloruros, sulfatos, etc
- Oxígeno disuelto (OD)
- Demanda biológica de oxígeno (DBO)
- Demanda química de oxígeno (DQO)
- Contenido total de carbono (COT)
- pH
- Alcalinidad y Dureza
- Nitrógeno
Parámetros biológicos:
- Microorganismos: virus, bacterias, protozoos, etc.
Tema 11. Conatminación agua
66
Parámetros de Calidad de las aguas- FÍSICOS
Características organolépticas
Color, olor y sabor.
El agua potable debe ser incolora,
inodora e insípida.
Difícil de cuantificar.- Subjetivo.
Conductividad
Capacidad de la solución para conducir la electricidad.
Relacionada con la presencia de sales en disolución.
o Agua dura CO3Ca ó CO3Mg. > 0,5 g/L
• Dificultan cocción alimentos
• Dejan incrustaciones
• Poca espuma el jabón
Temperatura
La ideal para el consumo entre 8 y 15ºC.
Tiene influencia en reacciones químicas y biológicas. Además
afecta a las propiedades
del agua.
Temafísicas
11. Conatminación
agua
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• Turbidez: causada por presencia de materia en suspensión.
– Aguas claras, luz a gran profundidad
– Evaluada a través del grado de dispersión de la luz.
– Disco de Sechi
Tema 11. Conatminación agua
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Parámetros de Calidad de las aguas- QUÍMICOS
DBO (Demanda Biológica de Oxígeno)
o Cantidad de oxígeno requerido por los microorganismos presentes en el
agua para oxidar la materia orgánica biodegradable presente en la misma:
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
o Cantidad de oxígeno para la oxidación química de la materia orgánica.
o Se oxída toda la materia, la inorgánica y la orgánica.
o Oxidante: Permanganato potásico (KMnO4)
Carbono Orgánico Total (COT)
o Medida del CO2 desprendido realizando una combustión completa.
Oxígeno en disolución (OD)
o Indicador de la contaminación y de la capacidad de dar soporte a la vida
vegetal y animal.
o Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de
mejor calidad.
Determinación práctica
Tema 11. Conatminación agua
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Dureza:
• Capacidad del agua para precipitar jabones.
• Es debida principalmente a la presencia de Ca++ y Mg++.
• Se expresa como mg/L de CaCO3:
– Aguas blandas concentración < 50mg/L
– Aduras concentración > 200mg/L
pH: medida de la intensidad ácida o básica de una solución. pH=-log[H+].
• Alcalinidad y acidez.
• Capacidad amortiguadora de un agua.
• Contribución de OH-, CO3-2 y HCO3-,pero normalmente, la mayor parte se
debe al sistema carbónico- carbonato.
Nitrógeno:
• Nitrógeno orgánico (asociado a materia orgánica: proteinas, urea,
ácidos nucleicos, etc)
• Medidas del Nitrógeno: las distintas formas en las que se encuentra el
nitrógeno en las aguas:
– Nitrato  nitrito amonio nitrógeno orgánico.
• Interrelación de estas formas a través del ciclo del nitrógeno.
Tema 11. Conatminación agua
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Parámetros de Calidad de las aguas- BIOLÓGICOS
•
•
El agua se comporta como vehículo de infección desde un punto de vista
microbiológico. Destacan los virus, bacterias, hongos y protozoos.
Aquellos que son inocuos para el hombre no tienen significación
sanitaria, por lo que el control microbiológico del agua se centra en las
especies patógenas.
•
Dado que buscar todo tipo de microorganismo patógeno es costoso y
complicado, se realiza el control del agua a través de indicadores
microbiológicos de contaminación.
El recuento de bacterias aerobias representa el contenido total de
bacterias a 37 ºC, y es importante por ser esta la temperatura óptima
de las bacterias patógenas para el hombre.
•
•
La identificación de organismos patógenos ocasionales, pero
fuertemente patógenos, y de difícil cultivo, se lleva a cabo generalmente
mediante antígenos específicos.
En el caso de que las aguas se destinen a actividades recreativas o para
baño, las características microbiológicas y bioquímicas que deben
cumplir no son tan estrictas, y también se contemplan en un marco legal.
Tema 11. Conatminación agua
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Sistemas de depuración y tratamiento de
las aguas
• Tratamiento de agua para consumo: Agua natural que
se somete a tratamiento para convertirla en agua
potable. En ETAP (Estaciones de tratamiento de aguas
potables)
a) Tratamiento global: métodos físicos (decantación,
filtrado y tamizado), separan las partículas que haya en
el agua y métodos químicos como la coagulación y la
floculación, forman agregados de partículas que luego
sedimentan.
b) Tratamiento especial: desinfección por cloración,
ozonización, radiación ultravioleta y por ”Tratamiento
de afine” (neutraliza y ablanda)
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Audodepuración
Tema 11. Conatminación agua
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Sistemas de depuración de aguas residuales
•
Se trata de devolver al medio natural aguas
contaminadas en el mejor estado posible.
• Sistemas de depuración natural o blanda: reproducen
sistemas de autodepuración.
• Lagunaje: acción del tiempo y microorganismos en lagunas
artificiales.
- Lagunas aerobias: extensas y poco profundas.
- Lagunas anaerobias. Pequeñas y profundas.
- Lagunas facultativas. Ambos procesos
• También se utiliza el sistema de filtros verdes. Sobre
terrenos cubiertos por ejemplo de chopos, se vierten las
aguas residuales y por medio de procesos en los que
intervienen los microorganismos, se produce la
depuración.
Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Sistema de depuración tecnológica o dura
Estaciones depuradoras de aguas residuales EDAR
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Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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fangos
primario
pretratamiento
terciario
secundario
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Separación
grandes sólidos
Desbaste (rejas
y tamices)
Tema 11. Conatminación agua
Desarenado/
Desengrasado
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Tema 11. Conatminación agua
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Tema 11. Conatminación agua
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Control y protección de la calidad del
agua
• Se lleva acabo mediante Sistemas de Redes de Control,
•
que deben analizar las condiciones actuales del agua, las
tendencias a largo plazo y los factores que afecten a su
calidad.
Se encargan del control las Comisarías de Aguas de las
distintas cuencas hidrográficas.
A partir de 1993 se ha puesto en marcha el Sistema
Automático de Información de Calidad de Aguas
(SAICA), que realiza análisi de forma continua y
transmiten los datos a los controles de la cuenca.
•
• Para las aguas subterráneas se ha implantado una Red
de Observación de Aguas Subterráneas (ROAS); y
una Red de Observación de la Evolución de la
Intrusión Marina en acuíferos costeros.
Tema 11. Conatminación agua
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