Transcript El Problema del Agua El agua en su forma liquida es el material que hace posible la vida en la Tierra. Los organismos.

El Problema del Agua
El agua en su forma liquida es el material que hace posible la vida en
la Tierra.
Los organismos vivos tienen células que contienen al menos 60% de
agua.
El agua posee características y propiedades físicas que la hace
única.
Debido a esto, su uso es muy importante y vital para todos los seres
humanos, así como para los procesos industriales y comerciales.
Así, obtenemos muchos
beneficios del agua pero…
tenemos un problema
muy serio…
Para los seres humanos, así como las industrias, la calidad del agua
es tan importante como su cantidad.
Los océanos cubren un 70% de la superficie terrestre, donde
encontramos el 97% de agua total del planeta.
Sin embargo el agua salada no sirve para el consumo humano, ni
muchos procesos industriales.
Entonces, el problema principal es el agua dulce sin contaminar
llamada agua potable.
Hoy, a pesar de los avances en las perforaciones y los métodos de
riego y purificación del agua, la ubicación, calidad, propiedades y
control del agua potable, sigue presentando significativos problemas.
Hasta hace poco empezamos a entender la importancia de este
recurso y su agotamiento en algunas partes del mundo.
La demanda de agua dulce está creciendo para necesidades
industriales, agrícolas y personales.
En algunas partes del mundo hay
grandes fuentes de agua potable
y en otras, apenas existe o en
muchos caso han desaparecido
completamente.
La escasez de agua potable en todo el mundo se atribuye
directamente al uso humano inadecuado de este recurso lo que ha
favorecido su contaminación.
Esta, ha afectado de manera negativa los suministros de agua en
todo el mundo.
Muchos países sobre todo los que están en vía de desarrollo, no
tienen acceso al agua potable de manera segura.
Según datos de la OMS, es cerca del 25% de esta población.
Este problema también afecta a las regiones económicamente
avanzadas.
Existen cerca de 5 millones de muertes por enfermedades relacionas
al agua: Cólera, Malaria, Dengue, fiebre y disentería.
Para el año 2025, se estima que una de cada tres personas estará
amenazada por escasez de agua dulce.
450 millones de personas en 29 países carecen de agua.
El agua se volverá tan importante como le petróleo y esto será
fuente de conflicto mundial.
Cambias bruscos en las aguas que generaran lluvias que producirán
sequias periódicas en algunas áreas e inundaciones en otras.
El Ciclo Hidrológico
Toda el agua esta inmersa en un proceso constante de reciclado
denominado Ciclo Hidrológico.
Este implica la adición de
energía a las moléculas de un
líquido, de manera que este se
convierte en un gas en el cual
las moléculas se encuentra
mas separadas.
La energía solar proporciona la
energía que provoca que el
agua salada se evapore de la
superficie de los océanos, del
suelo, de los cuerpos de agua
dulce y de las superficies de las
plantas.
Consiste en el proceso donde el agua
se evapora de las plantas proveniente
de dos fuentes diferentes:
El agua que ha caído sobre las plantas
como la lluvia, roció o nieve.
El agua que las plantas absorben del
suelo y transportan a las hojas donde
luego se evapora.
Es el proceso contrario en el cual las moléculas de un gas liberan
energía, se juntan y se convierten en liquido.
El vapor de agua se mueve por toda la superficie terrestre y cuando
se calienta el aire húmedo, se enfrían estas moléculas, formándose
las gotas de agua que caen en forma de lluvia.
Es el agua superficial que se mueve sobre la superficie de la tierra
e ingresa a las corrientes y ríos.
De acuerdo al tipo de suelo donde se precipita el agua proveniente
de las nubes pueden tomar distintos nombres:
Aguas freática: Llegan a los espacios de los sustratos, llenando
estantes subterráneos que pueden ser almacenados por mucho
periodo.
Acuífero: Cuando la capa porosa se satura de agua y pueden ser:
acuíferos sin confinar, semi-confinados y confinados.
Influencias Humanas en el Ciclo Hidrológico
La actividades humanas pueden impactar de manera
significativa en la evaporación, el escurrimiento y la infiltración.
Miremos algunos ejemplos:
Cuando el agua se utiliza
como refrigerante o en
las plantas de irrigación
de cultivos, la tasa de
evaporación se incrementa.
La eliminación de la vegetación mediante la tala o la agricultura
incrementa el escurrimiento y disminuye la infiltración,
produciendo una mayor erosión del suelo.
Los complejos urbanos con sus superficies pavimentas
impenetrables han incrementado los escurrimientos y por lo
tanto, también han reducido la infiltración.
Esto, ha aumentando los riesgos de inundaciones cuando el
exceso de agua de tormenta no puede salir por las vías fluviales
y de alcantarillado especiales.
Muchas ciudades combinan el agua de las tormentas con la
aguas residuales en sus plantas de tratamiento, generando
serios problemas de contaminación cuando estas aguas se
escurren nuevamente a las fuentes de agua.
Tipos de uso del agua
El uso del agua varia de manera considerable alrededor del mundo
según la disponibilidad y el grado de industrialización.
Se puede clasificar en cuatro categoría:
Uso doméstico
Uso agrícola
Uso industrial
Uso en corriente
Recordemos que algunos usos son:
Uso consuntivo
Uso no consuntivo
El uso doméstico del agua comprende el uso del agua potable.
Esta generalmente es suministrada por los municipios y entes
reguladores de servicio del agua, donde el agua se filtra de alguna
fuente natural para eliminar partículas nocivas.
En este proceso, se agregan sustancias como el cloro, el ozono y
luz ultravioleta para una mayor desinsectación.
El empleo doméstico comprende el uso de este recurso como agua
potable, para el aire acondicionado, para el baño, el lavado de la
ropa, trastes, inodoro, riego de jardines, etc.
Según estudios una persona norteamericana utiliza cerca de 100
galones diarios de agua.
¿Donde inicia el problema?
Mas de 150 mil millones de litros de agua se utilizan a diario en los
estados unidos para propósitos domésticos y urbanos donde
apenas el 2% se utiliza para consumo humano.
Cerca del 69% se utiliza como
solvente para arrastrar
desperdicios, el 29% para jardines y
céspedes.
Sin embargo el 100% de agua que
ingresa a los hogares a sido tratada
a fin de hacerla segura para beber.
2%
6%
29%
29%
11%
23%
Beber, Cocinar
baños
Lavar trastes
lavanderia
inodoros
cespedes
La irrigación es el uso mas consuntivo del agua en la mayor parte
del mundo y representa el 80% de toda el agua consumida en
Norteamérica. La cantidad de agua utilizada en la agricultura y la
ganadería se incrementa cada día en el mundo.
La construcción y mantenimiento de
estructuras de irrigación, como
presas, canales, tuberías y bombas
son costosas.
En cambio, los costos del agua de
irrigación han sido tradicionalmente
bajos y debido a esto, los
agricultores
han
desperdiciado
mucha agua.
Debemos tomar en cuenta reducir la demanda de agua por
irrigación pero ¿como?
Reduciendo la demanda de cultivos que demandan mucha agua
sobre todo en áreas áridas por ejemplo: trigo o frijol de soya que
requieren menos agua.
Uso de irrigación por goteo o algunas variaciones de aspersión
que utilizan el agua de manera mas eficiente.
Uso del agua proveniente de las plantas de tratamiento de aguas
residuales.
Representa el 23% a nivel mundial dado que en la mayoría de los
procesos industriales esta se utiliza para enfriamiento y luego se
regresa a la fuente, consumiéndose solo una pequeña cantidad.
Además en muchos procesos se puede utilizar agua salada,
aunque no todas las empresas lo hacen.
A pesar de que el uso del agua industrial es
bajo tiene impacto significativo debido a que
el cambio de temperatura del agua al ser
desechada directamente a una corriente
afecta
el
ecosistema
acuático
al
incrementar el metabolismo de los
organismos y reduce la capacidad del agua
de mantener oxigeno disuelto.
A lo anterior agregamos como mayor preocupación que muchas
empresas utilizan agua para disipar y transportar materiales de
desecho, sobretodo en las zonas urbanas lo que degrada la
calidad del agua, reduce su utilidad para otros fines y daña
directamente a los peces y otras especies de la vida silvestre,
ocurriendo con mayor razón si los desechos son tóxicos.
El uso del agua en corrientes no elimina el vital liquido, pero hace uso
de sus canales y cuencas. Los usos más importantes son para
energía hidroeléctrica, recreación y navegación.
A pesar que su uso no acaba con el agua, esto requiere modificar su
dirección, tiempo y flujo, afectando al curso de la misma.
Tiene sus beneficios sobre todo para la creación de energía
eléctrica, generando beneficios en la reducción de combustibles
fósiles y además que en este proceso no se le agregan productos ni
desechos al agua.
Como todo proyecto además de beneficios también hay desventajas
como los altos costos de sus construcción, la destrucción de hábitat
natural de los seres vivos y cambios en las corrientes y las tierras
circundantes.
Las presas crean lagos de gran área superficial y esto, hace que se
incremente la evaporación.
En regiones áridas, muchas veces el flujo por debajo de las presas es
intermitente, lo cual altera el contenido de oxígeno del agua, que a su
vez interrumpe la migración de peces y altera la población de algas y
pequeños organismos.
Pero todo esto va en
dependencia del tamaño de la
presa. Mientras mas grande sea
esta, mayor y mas significativo
será el impacto.
Por otra parte el buen uso de la corriente resulta provechoso para el
hombre en lo relacionado a la recreación, brindándole la oportunidad
de practicar deportes como la pesca, esquí acuático, la vela y otros.
Además, debemos recodar que los principales ríos y fuentes de agua
son utilizados como vías de transporte.
Tipos y fuentes de contaminación del agua
Los contaminantes del agua son elementos que ingresan a esta y
cambian el ecosistema natural o interfieren con los diferentes
segmentos de la población que dan uso a este recurso.
El agua puede evaluarse a fin
de determinar su calidad.
A partir de esta evaluación, se
tratara químicamente para
mejorarla, eliminando así los
residuos, contaminantes y
sustancias tóxicas.
1. Compuestos químicos tóxicos o ácidos capaces de matar a los
organismos y hacer que el agua no se adecue a los usos
humanos.
2. Materia orgánica disuelta que se descompone en el agua.
3. Materia orgánica alterada por la acción de los microorganismos
que consumen y disminuyen demasiado el nivel de oxígeno
disuelto en el agua, causando la muerte de los organismos
acuáticos. Fenómeno de la Demanda Bioquímica de Oxígeno.
4. Organismos causantes de enfermedades producto de las aguas
residuales con desperdicios humanos y de animales domésticos.
5. En casos extremos sustancias radioactivas y biodegradables.
6. Algunos nutrientes como nitratos y fosfatos incrementan la tasa
de crecimiento de plantas y algas acuáticas de manera indeseable.
Fenómeno de Eutroficación.
De manera directa las fuentes de contaminación se clasifican en
fuentes puntuales y fuentes no puntuales.
Puntuales: La fuente de contaminación puede identificarse
fácilmente debido a que tiene una fuente y un lugar definido cuando
ingresa el agua.
No Puntuales: Contaminantes difusos provenientes de zonas
agrícolas, áreas urbanas pavimentadas, la lluvia ácida y el
escurrimiento y que son difíciles de identificar y controlar.
Los municipios se enfrentan a una arma de doble filo:
1. Abastecer el agua potable.
2. Eliminar los desperdicios.
El principal problema son los desperdicios de los hogares:
• Materia orgánica proveniente de la basura y las comidas.
• Agua con detergente producto del lavado de ropas y trastes.
• Desperdicios humanos.
Los desperdicios de la actividad humana que se depositan en los
sistemas acuíferos vienen acompañados de gran cantidad de
bacterias potencialmente dañinas para el ser humano y que no son
detectables por este pero que al ser consumidas, pueden generar
epidemias.
La actividad agrícola es la principal causa de los problemas de la
contaminación del agua por el uso excesivo de fertilizantes.
La exposición de la tierra a
la erosión provoca grandes
cantidades de sedimentos
que se agregan a las
corrientes de agua.
Los escurrimientos de los comedores de animales transportan
materia orgánica y bacterias.
Las fabricas y los complejos industriales desechan una parte o la
totalidad de sus desperdicios en los sistemas de aguas residuales.
Según el tipo de empresa, los desechos podrán ser orgánicos,
derivados del petróleo, metales, ácidos, materiales tóxicos,
organismos, nutrientes y partículas.
La explotación minera es otra
fuente de contaminación que
contribuye en gran medida a
la adición de sedimentos y
otros materiales a las
aguas superficiales.
Las fabricas utilizan el agua para
Proporcionar el enfriamiento
de sus procesos industriales.
Así, la contaminación térmica
se presentada cuando esta agua
regresa nuevamente a la fuente
original pero caliente.
Muchas empresa evaporan el agua a través de turbinas y calderas,
pero otras las devuelven al medio acuático por ser mas fácil y
menos costosa, pero como mostramos anteriormente, los efectos
son perjudiciales para las especies que habitan en estas fuentes de
agua.
La contaminación marina por derrame de petróleo proviene de
muchas fuentes. Ejemplo de ello son las excavaciones petroleras y
los accidentes ocurridos a buques tanques petroleros. Estos
accidentes son devastadores para la vida en mares y océanos.
Accidentes como Exxon Valdez donde se derramaron más de 11
millones de galones de petróleo al océano afectando 1500 km de la
línea costera en Alaska.
A pesar de estos accidentes se libera
mas petróleo en descargas pequeñas
e irregulares menos visibles.
Dos tercios de toda la contaminación marina por petróleo proviene
de 3 fuentes:
1. Escurrimiento de las calles.
2. Desechos inadecuados de aceite y lubricantes de maquinas.
3. Descargas internacionales que ocurren durante el manejo de
tanques.
Debido a que se ha incrementado la
cantidad de pozos y tanques
petroleros, ha crecido también el
potencial de contaminación por
derrame de petróleo.
Las aguas de los mantos freáticos están también propensas a ser
contaminadas. Aunque el proceso de acceso a esta agua es mas
caro y tedioso, el bombeo de esta se realiza.
Las principales fuentes de contaminación son:
1. Los productos agrícolas como fertilizantes y plaguicidas.
2. Los tanques de almacenamiento subterráneo que contienen
gasolina o sustancias químicas nocivas.
3. Los rellenos sanitarios que no cuentan con recubrimientos para
detener fugas de los desechos hacia los mantos freáticos
subyacentes.
4. Los tanques sépticos mal diseñados y mantenidos de manera
inadecuada.
5. La presas superficiales que se utilizan para tratar desperdicios.
Otras fuentes de contaminación de los mantos comprenden los
desechos de la explotación y extracción en las minas, la sal para el
control de hielo de los caminos, las aplicaciones de tierras en aguas
residuales, los tiraderos abiertos, los cementerios, los sitios de
desechos radioactivos, los
escurrimientos urbanos, las
excavaciones, la lluvia radiactiva y los comedores de animales.
Problemas de Planeación del uso del Agua
En el pasado, los desperdicios eran descargados en las vías
fluviales sin importar su resultado en la degradación de la calidad
del agua.
Luego, se aumentó la irrigación y el uso de las aguas domésticas.
En la actualidad, las crecientes
demandas de agua de buena calidad,
el desecho de desperdicios sin restricción
y su extracción sin limites, ocasionan
serios conflictos relacionados
con el uso y empleo del agua.
Las áreas metropolitanas deben trabajar con una gran variedad de
problemas:
1. Suministro de agua para satisfacer necesidades humanas e
industriales.
2. Recolección y tratamiento de aguas residuales.
3. Recolección y administración de aguas de tormentas.
Para satisfacer las futuras necesidades, debemos enfrentar las
siguientes necesidades:
1. La demanda del vital líquido generará presiones para su desvío
hacia áreas altamente pobladas.
2. Esto generara mayor tratamiento de las aguas residuales y
reutilización de los suministros ya existentes.
3. La alteración en la irrigación y la evaporación del agua, ha
provocado una acumulación excesiva de sal en el suelo.
4. Debido a la demanda de fuentes de abasto, el agua freática es
bombeada más rápido de lo que se reemplaza y esto provoca el
fenómeno de intrusión salina o la sequia del pozo.
5. En las áreas costeras el agua marina puede introducirse en los
acuíferos.
6. La demanda de recreación empleando el agua crece cada día por
lo que se requiere un recurso de alta calidad.
Para entender mejor el problema se han hecho estudios donde
podemos resumir 4 temas claves relacionados a la disponibilidad,
uso, institución y organización del agua:
1.
2.
3.
4.
El reto de resolver el problema del agua requiere un
compromiso nacional, comprometiendo cambios en las agendas
de investigación y prioridades, necesitando inyección de nuevos
fondos.
Es necesario entender la calidad y la cantidad del agua de una
forma interrelacionada.
Prestar atención en la investigación acuífera, enfocada al
desarrollo de instituciones innovadoras que deban traducir las
preferencias publicas y objetivos de la administración del agua.
Los asuntos ambientales relacionados al agua deben de
volverse importante.
Consiste en el proceso físico de transferir este recurso de una área
a otra.
Si bien la desviación del agua es vista como una necesidad, en
muchos lugares genera controversia.
También existen preocupaciones sobre las consecuencias
ambientales a los refugios de vida silvestre, pastizales nativos y
pantanos, así como para los lugares de reproducción que serian
dañados o destruidos.
El agua debe limpiarse antes de ser liberada.
El tratamiento de las aguas residuales se clasifican en :
Primario: Se eliminan las partículas mas grandes mediante la
filtración y después se permite que las partículas pequeñas se
sedimenten en estanques o lagunas. El agua que se libera al
ambiente no tiene arena ni sedimentos pero si material orgánico.
Secundario: Implica el manejo de las aguas residuales hasta que
los materiales orgánicos se hallan degradado por las bacterias y
otros organismos producto de la mezcla con aguas altamente
oxigenadas, creando sistemas de filtrado por goteo o por sistema de
los activos.
Terciario: implica una variedad de técnicas para eliminar los
contaminantes disuelto que subsisten después del tratamiento
primario y secundario.
Salinización
Es el incremento en la salinidad del agua provocada por las
concentración creciente de sal en el suelo. Esto ocurre en áreas
donde la irrigación ha sido practicada por décadas. Cuando el agua
se evapora del suelo o cuando las plantas extraen la cantidad que
necesitan, las sales presentes en las aguas se concentran.
El agua se extrae de un manto freático mas rápido de lo que es
reemplazada, con el tiempo el agua disminuye hasta acabarse.
Como toda extracción constituye una explotación estas algún día
se agotaran. Este tipo de explotación ocasiona problemas de
sedimentos y hundimientos en la superficie de la tierra.
La creciente concientización sobre los acres y humedales
perdidos han originado el desarrollo de muchos programas y
leyes de protección para proteger los recursos locales y
estatales, por lo que muchas líneas costeras únicas han sido
protegidas del futuro desarrollo.
El agua es vida cuídala!!!