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Tema 8 los impactos en la hidrosfera

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    Tema 8 los impactos en la hidrosfera Tema 8 los impactos en la hidrosfera Presentation Transcript

    • Los impactos en la hidrosferaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 1
    • El agua un bien necesario La vida en el planeta depende del agua, pero el aumento de población hace que peligre este recurso por la pérdida de calidad. 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. Esto obliga a la humanidad al tratamiento del agua contaminada, a la creación de infraestructuras para garantizar el abastecimiento y otras soluciones con fuerte impacto ambientalEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 2
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 3
    • Consumo de agua en el mundoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 4
    • Las soluciones a la escasez de agua pasan por: Soluciones Utilización correcta Mejorar el Implantar nuevos y racional de los rendimiento de los recursos (procesos recursos recursos existentes muy caros)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 5
    • Origen de la contaminación del agua Según la OMS ( Organización Mundial de la Salud). Se considera que el agua está contaminada cuando su composición o estado natural se ven modificados, de tal modo que el agua pierde sus condiciones aptas para los usos a los que estaba destinada.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 6
    • Según la Ley de Aguas: La contaminación del agua es la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el agua que de una modo directo o indirecto impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. • El 72% de las aguas superficiales del mundo están contaminadas por vertidos urbanos e industriales. • La mitad de las enfermedades infecciosas se transmiten por las aguas insalubres que, a veces, son las únicas disponibles. • El agua contaminada mata a 25 mill. de personas al año en el mundo.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 7
    • Puntual Natural Difusa Contaminación del agua Puntual Antrópica DifusaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 8
    • El origen de la contaminación puede deberse a: Causas naturales Causas antrópicasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 9
    • En ambos casos, la fuente de contaminación puede ser: Puntual: Afecta a una zona concreta Difusa: Aparece en zonas amplias y no tiene un foco emisor concretoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 10
    • Contaminación natural del agua Se debe a la presencia en el agua de distintas sustancias sin que intervenga la acción humana: • Partículas sólidas, gases arrastrados por la lluvia • Polen, hojas, residuos vegetales y animales Todos estos residuos pueden ser eliminados a través de procesos químicos y biológicos que forman parte de la capacidad de autodepuración del aguaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 11
    • Contaminación artificial de origen urbano  Aguas procedentes de los domicilios (productos de limpieza, jabones, grasas, restos de cocina ...)  Aguas negras procedentes de la defecación ( 1,2 a 1,5 litros por persona y día).  Agua procedentes de la vía pública, de riego, de limpieza, de lluvia...  La composición es variada, presenta gran cantidad de organismos patógenos, materia orgánica, nutrientes, detergentes, materias flotantes, residuos de la contaminación atmosférica...Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 12
    • Contaminación artificial de origen agrícola  Fertilizantes inorgánicos, abonos, plaguicidas, sales disueltas.  Contaminan tanto aguas superficiales como aguas subterráneas que surten a las poblaciones.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 13
    • Plaguicidas y su transporteEduardo Gómez
    • Contaminación artificial de origen ganadero  Estiércol y purines que contienen microorganismos patógenos, sólidos en suspensión, materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Cuando estos contaminantes se usan como abonos, pueden llegar a las aguas subterráneas de forma dispersa o puntual si se vierten directamente en un terrenoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 15
    • Contaminación artificial de origen industrial Es la que mayor impacto produce por la variedad de materiales y fuentes de energía que aporta al agua. Son especialmente contaminantes:  Industrias de refinado de petróleo: Contiene residuos tóxicos diversos, cianuro, grasas, fenoles.. álcalis..  Industria metalúrgica: Vertidos tóxicos diversos y agua caliente.  Industria del papel, del curtido y textiles: residuos orgánicos, detergentes..  Industrias químicas y farmacéuticas: metales pesados y material químico y biológico peligroso  Industrias energéticas: radiactividad, cambios de TªEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 16
    • Nucleares Petroleras Químicas Papeleras SiderometalúrgicaEduardo Gómez
    • Sector industrial Substancias contaminantes principales Construcción Sólidos en suspensión, metales, pH. Minería Sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica, pH, cianuros. Energía Calor, hidrocarburos y productos químicos. Cromo, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes orgánicos, Textil y piel ácidos acético y fórmico, sólidos en suspensión. Automoción Aceites lubricantes, pinturas y aguas residuales. Navales Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos. Siderurgia Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y ácidos. Hg, P, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido sulfhídrico, F, Mn, Mo, Pb, Química inorgánica Ag, Se, Zn, etc. y los compuestos de todos ellos. Organohalogenados, organosilícicos, compuestos cancerígenos y otros que Química orgánica afectan al balance de oxígeno. Fertilizantes Nitratos y fosfatos. Pasta y papel Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de oxígeno. Plaguicidas Organohalogenados, organofosforados, compuestos cancerígenos, biocidas, etc. Fibras químicas Aceites minerales y otros que afectan al balance de oxígeno. Compuestos organoestámicos, compuestos de Zn, Cr, Se, Mo, Ti, Sn, Ba, Co, Pinturas, barnices y tintas etc.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 18
    • Contaminación artificial de origen industrial El grado de contaminación depende del tipo de industria y de los procesos de fabricación empleados. Además hay que tener en cuenta que hay fuentes de contaminación secundarias, como la atmósfera, que puede estar previamente contaminada y pasar sus contaminantes al agua. En general, la contaminación de origen antrópico supera la capacidad de autodepuración de los sistemas hídricos, haciendo necesaria la implantación de medidas preventivas y correctoras.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 19
    • Origen Tipo Contaminantes Efectos Sales, Aguas domésticas Jabones, detergentes (cocina, blancas de Sólidos en suspensión Eutrofización baño) Grasas Urbana Aguas negras Materia orgánica Eutrofización Microorganismos patógenos Sólidos en suspensión Limpieza y riego Detergentes Eutrofización (abonos) Materia orgánica Eutrofización Sustancias tóxicas Pesticidas y (Metales pesados, Bioacumulación, envenenamiento plaguicidas compuestos Agrícola organoclorados) Abonos N, P, S Eutrofización Purines Eutrofización Ganadera (excrementos del Materia orgánica Microorganismos patógenos ganado) Siderurgia Materia orgánica Eutrofización Petroquímica Metales pesados Bioacumulación, envenenamiento Industria y Energética Incremento del pH Acidificación minería Textil Incremento de Tª Disminución O2 disuelto, variación de Papelera Radiactividad ciclos reproductivos y de crecimiento Minería Aceites, grasas MutacionesEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 20
    • Factores y nivel de contaminación Factores que pueden agravar o disminuir los efectos de la contaminación: Factores Características de Características del la zona donde se Usos previos del receptor encuentra el agua receptorEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 21
    • Características del receptor Aguas superficiales Tipo de receptor Aguas subterráneas Cantidad de A más volumen, mayor Características del agua del receptor capacidad de dilución receptor Calidad de agua Si la calidad del agua es del receptor mala, se suman los efectos Ayuda a degradar la materia Biocenosis orgánicaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 22
    • Localización del receptor Las características climáticas (lluvias, insolación, …) y las características geomorfológicas (pendiente, relieve, tipo de rocas…) influyen en la capacidad del receptor para depurar los contaminantes.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 23
    • Eduardo Gómez
    • Usos previos del agua  Cantidad de vertidos previos al momento de la contaminación  Cantidad de procesos de depuración previos al momento de la contaminación Cuanto mayor hayan sido los dos procesos anteriores, mas grave será la contaminaciónEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 25
    • Contaminantes del agua Químicos: Sustancias de dos tipos: 1. Biodegradables: cuando pueden ser eliminadas por los microorganismos u otros seres. P.ej. las sales minerales que son captadas por los seres autótrofos para la fotosíntesis, o las moléculas orgánicas que son respiradas por bacterias u otros seres. 2. No biodegradables: ningún ser vivo tiene enzimas que los eliminen y por tanto se acumulan. Son los metales pesados como el plomo o el mercurio y también ciertas moléculas orgánicas de síntesis compleja como pesticidas, detergentes, etc.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 26
    • Contaminantes del agua Físicos: Pueden ser: 1. Radiactivos mutagénicos, normalmente antrópicos. 2. Térmicos, debido a refrigeraciones industriales, que provocan disminución de la concentración de oxígeno en las aguas, alteración de los ciclos vitales y de la migración de muchos organismos. 3. Partículas gruesas que pueden enturbiar dificultando la fotosíntesis la autodepuración y la potabilización.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 27
    • Radiactividad (posibles escapes) y calentamiento del agua usada como refrigerante Turbidez, aumento de partículasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 28
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 29
    • Contaminantes del agua Biológicos: Debida a microorganismos que producen enfermedades; algunos con gran capacidad de supervivencia como hongos (enfermedad “pie de atleta”), protozoos (enfermedad “paludismo”) o algas (envenenamiento al comer mejillones que han filtrado estas algas), otros con poca supervivencia como las bacterias (enfermedad “cólera”). E.coli V. choleraeEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 30
    • Contaminantes físicos del agua Alteraciones Características y contaminación que indica físicas Color El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos. debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen.. Olor y sabor Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor. Temperatura Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 31
    • Alteraciones Características y contaminación que indica físicas Materiales en Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar suspensión disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en disoluciones coloidales; o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Radiactividad Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isótopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos. Espumas Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras. Conductividad El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 32
    • Contaminantes químicos Alteraciones Contaminación que indica químicas pH Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc. Oxígeno disuelto OD Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 33
    • Contaminantes químicos II Alteraciones Contaminación que indica químicas Materia orgánica DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los biodegradable: microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica Demanda Bioquímica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su de Oxígeno (DBO5) valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente. Materiales oxidables: Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los Demanda Química de materiales contenidos en el agua con un oxidante químico Oxígeno (DQO) (normalmente dicromato potásico en medio ácido). No diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 34
    • Contaminantes químicos III Alteraciones Contaminación que indica químicas Nitrógeno total Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado. Fósforo total El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 35
    • Contaminantes químicos (IV) Aniones: cloruros indican salinidad nitratos indican contaminación agrícola nitritos indican actividad bacteriólogica fosfatos indican detergentes y fertilizantes sulfuros indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.) cianuros indican contaminación de origen industrial fluoruros en algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida. Cationes: sodio indica salinidad calcio y Mg están relacionados con la dureza del agua amonio contaminación con fertilizantes y heces metales pesados de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica. Compuestos Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos orgánicos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial .Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 36
    • Contaminantes biológicos Alteraciones Contaminación que biológicas del agua indican Bacterias coliformes Desechos fecales Desechos fecales y Virus restos orgánicos Animales, plantas, microorganismos Eutrofización diversosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 37
    • Parámetros de calidad del agua La calidad del agua se define en función del uso al que va a ser destinada: 1. Agua de boca 2. Agua de riego 3. Agua de baño 4. Agua de refrigeración En función del destino, se establecen las condiciones de olor, sabor, etc, que debe tener dicho aguaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 38
    • Para medir esta calidad se establecen una serie de parámetros o índices que nos permiten cuantificar la variación de las características naturales (características que tiene el agua antes de ser utilizada), teniendo en cuenta su uso. Los parámetros indicadores más importantes son: 1. Parámetros generales 2. Parámetros inorgánicos 3. Parámetros orgánicos 4. Parámetros Biológicos 5. ToxicidadEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 39
    • Parámetros Parámetros Parámetros Parámetros Toxicidad generales inorgánicos orgánicos biológicos Sales minerales OD (oxígeno Tóxicos metálicos e Microorganismos Temperatura disueltas disuelto) inorgánicos presentes TOC (Carbono pH Tóxicos orgánicos Bioindicadores orgánico total) DBO (Demanda Oxígeno disuelto biológica de Radiactividad oxígeno) DQO (Demanda Microorganismos Conductividad química de patógenos oxígeno) Turbidez Dureza Características organolépticasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 40
    • Parámetros generales: Temperatura Puede variar entre unos límites.  Afecta a parámetros o características tales como la solubilidad de gases y sales, la cinética de las reacciones químicas y bioquímicas, desplazamientos de los equilibrios químicos, tensión superficial, desarrollo de organismos presentes en el agua,...  La influencia más interesante va a ser la disminución de la solubilidad del oxígeno al aumentar la temperatura y la aceleración de los procesos de putrefacción.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 41
    • Parámetros generales: pH  El pH de un agua es de vital importancia para el desarrollo de la vida acuática (tiene influencia sobre determinados procesos químicos y biológicos), la naturaleza de las especies iónicas que se encuentran en su seno, el potencial redox del agua, el poder desinfectante del cloro, etc.  Por lo general las aguas naturales tienen un cierto carácter básico, unos valores de pH comprendidos entre 6,5-8,5, los océanos tienen un valor medio de 8.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 42
    • Parámetros generales: Oxígeno disuelto 1. En su mayor parte procede de la solubilización del oxigeno atmosférico. 2. Puede variar el contenido en función de la temperatura o la presencia de materia orgánica. 3. Su disminución provoca la muerte de muchas especies.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 43
    • Otros parámetros generales CONDUCTIVIDAD. La conductividad del agua da una buena apreciación de la concentración de los iones de disolución y una conductividad elevada se traduce en una salinidad elevada o en valores anómalos de pH. TURBIDEZ Y SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN. • La turbidez de un agua es provocada por la materia insoluble, en suspensión o dispersión coloidal. • La mayoría de las aguas residuales industriales tienen valores elevados de turbidez. • Unida a la turbidez está parte de la cantidad de materia sólida presente en el agua.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 44
    • DUREZA DEL AGUA La dureza es también un parámetro relacionado con los anteriores. Mide la presencia de cationes Ca+2 y Mg+2, y en menor cantidad Fe+2 y Mn+2 y otros alcalinotérreos. Se diferencian: 1. Dureza total: es la suma total de las concentraciones de sales de Ca y Mg 2. Dureza temporal: Es la que corresponde a los hidrogenocarbonatos de calcio y magnesio, desaparece por ebullición pues precipitan los carbonatos. 3. Dureza permanente: es la que existe después de la ebullición del agua, es la diferencia entre las dos anteriores.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 45
    • CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS: COLOR, OLOR Y SABOR. • Color: hay que distinguir lo que se llama color aparente, el que presenta el agua bruta y el verdadero, que es el que presenta cuando se le ha separado la materia en suspensión. • Olor y sabor: el olor y sabor están en general íntimamente relacionados. Existen solamente cuatro sabores fundamentales: ácido, salado, amargo y dulce, los olores pueden ser mucho más específicos. • Las medidas de olores y sabores son estimativas, mediante procesos de dilución.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 46
    • Parámetros inorgánicos Indican las cantidades de sales minerales disueltas de forma natural en el agua a su paso por distintos tipos de suelos y rocas. Estas cantidades naturales pueden verse muy afectadas por procesos humanos como: 1. Industria minera 2. Papeleras, textiles 3. Industria alimentaria 4. Industria químicaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 47
    • Parámetros orgánicos Indican la cantidad de materia orgánica en el agua, pero sin indicar el origen de la misma: Los parámetros más utilizados son: 1. OD (oxígeno disuelto) 2. TOC (Carbono orgánico total) 3. DBO (Demanda biológica de oxígeno) 4. DQO (Demanda química de oxígeno)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 48
    • Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) en 5 días (unas 3/4partes de la DBO total): o Es el parámetro que se maneja para tener una medida de la materia orgánica biodegradable. o Se define como la cantidad de oxígeno necesaria para la descomposición biológica aeróbica de la materia orgánica biodegradable de un agua. o Se calcula midiendo la disminución en la concentración de oxígeno disuelto del agua después de incubar una muestra durante 5 días a 20ºC.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 49
    • Unos valores elevados de DBO5 indican una alta concentración de materia orgánica biodegradables: o Aguas muy puras: DBO5 < 3 ppm O2 o Pureza intermedia: DBO5 3-5 ppm O2 o Agua contaminada: DBO5 > 8 ppm O2 o Residuales urbanas: DBO5 100-400 ppm O2 o Industria alimentaria o semejante: DBO5 hasta 10000 ppm O2Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 50
    • Demanda Química de Oxígeno (DQO): o Se expresa como la cantidad de oxígeno equivalente necesaria para la oxidación química de la materia orgánica oxidable de un agua. o Sus unidades, por lo tanto, son las mismas que la DBO, es decir, mg O2/l. o Entre las ventajas sobre la medida de DBO, cabe destacar el tiempo considerablemente inferior del análisis (3 h). o Mide la cantidad de materia orgánica total susceptible de oxidación química (bio y no biodegradable). o En esta medida se sustituyen los microorganismos por un poderoso agente químico como el dicromato o el permanganato de potasio en medio ácido.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 51
    • Carbono orgánico total (COT): o Consiste en medir la cantidad de dióxido de carbono producido por calcinación de una micro-muestra. o Según que el agua haya sido filtrada previamente o no, se obtendrá el carbono disuelto o el carbono total. o La medida de COT está menos sujeta a interferencias que la medida de la DQO, particularmente en presencia de materia nitrogenadas, siendo además una técnica más rápida y reproducible. o Se mide en mg C/l.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 52
    • Toxicidad El término toxicidad se refiere al daño que puede producir en los seres vivos la presencia de determinados contaminantes en un agua, en concentraciones que den positivos los denominados test de toxicidad. La toxicidad de un vertido puede manifestarse: 1. De forma directa: en función de la dosis de especies tóxicas y su tiempo de acción 2. De forma indirecta como resultado de la acumulación en los seres vivos (bioacumulación). La evaluación de este parámetro se puede realizar por medida de la mortalidad de diferentes especies. Otros resultados de toxicidad se refieren al carácter cancerígeno, mutagénico o teratogénico (capacidad de producir malformaciones) de los contaminantes.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 53
    • Compuestos tóxicos más abundantes: Microcontaminantes Elementos Microorganismos Carácter inorgánico: orgánicos: radiactivos patógenos: Bacterias Metales pesados Fenoles (Salmonella, Shigella,...) Compuestos de Virus As, Se, Be, CN-, Pesticidas (Enterovirus,...) Sb PCBs Protozoos (policlorobifenilos) (Amebas,...) HAPs (Hidrocarburos Hongos aromáticos (Aspergillus,...) policiclicos)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 54
    • Radiactividad. o Todas las aguas naturales presentan una determinada radiactividad natural, como consecuencia de la presencia de isótopos radiactivos naturales de los elementos, en especial del 40K y 87Rb. o Actualmente y como consecuencia de las actividades nucleares de origen industrial (civil o militar) y farmacológico, hay un incremento de la radiactividad de las aguas que puede llegar a ser muy perjudicial. Entre los isótopos más frecuentes debe señalarse la existencia de 226Ra, 230Th, 90Sr,... o No se efectúa la medida de cada uno de los isótopos radiactivos, sino que se determina la radiación global y la radiación global, midiéndola en Bq/l.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 55
    • Características microbiológicas. o Los microorganismos más importantes que podemos encontrar en las aguas son bacterias, virus, hongos, protozoos y distintos tipos de algas. o La contaminación de tipo bacteriológico es debida fundamentalmente a los desechos humanos y animales (heces, orina y sangre) y son de origen de muchas enfermedades (fiebres tifoideas, disentería, cólera, polio, hepatitis infecciosa,...). o Desde el punto de vista histórico, la prevención de las enfermedades originadas por las aguas constituyó la razón fundamental del control de la contaminación.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 56
    • EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Hay que diferenciar los efectos de la contaminación en tres niveles:  AGUAS SUPERFICIALES  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.  AGUAS SUBTERRANÉAS  AGUAS OCEÁNICASEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 57
    • Contaminación de las aguas superficialesEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 58
    • Contaminación de las aguas superficiales Los ríos, debido a su capacidad erosiva arrastran una gran cantidad de materiales a los que hay que añadir los procedentes de las distintas actividades humanas Los ríos tienen una cierta capacidad de autodepuración, pero en muchas ocasiones no pueden con todos estos productos y sus efectos son: 1. Restricciones en el uso del agua 2. Alteraciones en la flora y fauna 3. Apariencia y olores desagradablesEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 59
    • El proceso de autodepuración depende del tipo y cantidad de Materia Orgánica (MO) que tenga, de la cantidad de oxígeno disuelto y del tipo de microoganismos que lo habiten. Se pueden distinguir tres zonas en un río en función de los indicadores biológicos que encontremos y que a su vez dependen de las características fisico-químicas del agua: 1. Zona oligosaprobica: Rio sin contaminar 2. Zona mesosaprobica: Mas contaminada 3. Zona polisaprobica: Muy contaminadaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 60
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 61
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 62
    • Contaminación de lagos En los lagos el proceso de contaminación es mas grave por que la dinámica del lago no permite la dilución de los contaminantes. Al ser aguas estáticas los contaminantes se acumulan y almacenan, alterando el equilibrio de la zona, provocando desaparición de unas especies y proliferación de otras El ejemplo más claro es el de la eutrofizaciónEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 63
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 64
    • Eutrofización Un río, un lago o un embalse sufren eutrofización cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Pero la situación no es tan sencilla. El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 65
    • Nutrientes que eutrofizan las aguas • Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos (factor limitante en lagos de agua dulce) y los nitratos (factor limitante en los mares) • En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos. • En el caso del nitrógeno, una elevada proporción (alrededor del 30%) llega a través de la contaminación atmosférica. El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por desnitrificación. • El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía superficiales.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 66
    • Fuentes de eutrofización Naturales Artificiales Proceso Vertidos natural de Vertidos agrícolas y recepción de urbanos ganaderos nutrientesEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 67
    • Fuentes de eutrofización Eutrofización natural La eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes. Eutrofización de origen humano Los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de eutrofización son: • los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos. • los vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 68
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 69
    • Medidas para evitar la eutrofización 1. Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos 2. Usar detergentes con baja proporción de fosfatos 3. Emplear menor cantidad de detergentes 4. No abonar en exceso los campos 5. Usar los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 70
    • En concreto: 1. Tratar las aguas residuales en EDAR que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno. 2. Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura. 3. Usar los fertilizantes más eficientemente. 4. Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Por ejemplo:  Retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la primavera  Plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión. 5. Reducir las emisiones de NOx y amoniaco 6. Inyección de O2 en embalses y lagos afectados 7. Crecimiento de algas cianofíceasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 71
    • El proceso de eutrofización se da en 3 fases: 1. Aporte de nutrientes: sobre todo fosfatos pues el nitrógeno puede ser fijado por cianobacterias fitoplanctonicas y el sulfato se necesita en menor cantidad. 2. Proliferación de fitoplancton masiva en superficie que impide la entrada de luz con muerte del fitoplancton por debajo de esta zona fótica disminuida. 3. Descomposición de la materia fitoplanctonica muerta por:  Oxidación por bacterias aerobias que agotan el oxígeno.  Fermentación por bacterias anaerobias cuando no hay oxígeno que producen sulfhídrico ( olor huevos podridos), amoniaco (olor orina) y metano (burbujas que suben) y que pueden producir enfermedades.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 72
    • La eutrofización la producen sobre todo las aguas agrícolas, los detergentes fosforados y purines animales o alpechines (restos de aceituna) y otros restos de la industria agroalimentaria. Las consecuencias son la sustitución de los peces de aguas limpias por otros de peor calidad, y la alteración de todo el ecosistema por envenenamiento y de la calidad del agua.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 73
    • Los fenómenos de eutrofización también se pueden producir en estuarios costeros y mares más o menos cerrados (Báltico, Mar Negro, Mediterráneo..)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 74
    • Actualmente (2008) la eutrofización afecta a: • 54% de los lagos asiáticos • 53 % de los europeos • 48% de los lagos de América del Norte • 41% de los lagos de América del Sur • 28% de los lagos africanos En España, están afectados por este problema zonas como: • Parque Natural del Aiguamolls de l’Ampordà • Delta del Ebro • Albufera de Valencia • Tablas de Daimiel • Doñana • Manga del Mar MenorEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 75
    • Contaminación de aguas subterráneas Las aguas subterráneas son una de las principales fuentes de suministro para uso doméstico y para el riego en muchas partes de España y del mundo. En España alrededor de la tercera parte del agua que se usa en las ciudades y la industria y la cuarta parte de la que se usa en agricultura son aguas subterráneas. En muchos lugares en los que las precipitaciones son escasas e irregulares pero el clima es muy apto para la agricultura son un recurso vital y una gran fuente de riqueza, ya que permiten cultivar, productos muy apreciados en los mercados internacionales.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 76
    • Contaminación de aguas subterráneas Las aguas subterráneas suele ser más difíciles de contaminar que las superficiales, pero cuando esta contaminación se produce, es más difícil de eliminar. Sucede esto porque las aguas del subsuelo tienen un ritmo de renovación muy lento. El tiempo de permanencia medio del agua en los ríos es de días mientras que en un acuífero es de cientos de años, lo que hace muy difícil su purificación.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 77
    • Se distinguen dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: 1. Puntuales: Afectan a zonas muy localizadas 2. Difusos: Provocan contaminación dispersa en zonas amplias, en las que no es fácil identificar un foco principal.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 78
    • Actividades que suelen provocar contaminación puntual son: • Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales que se infiltran en el terreno. • Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc. • Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas. Este tipo de contaminación sueles ser más intensa junto al lugar de origen y se va diluyendo al alejarnos. La dirección que sigue el flujo del agua del subsuelo influye de forma muy importante en determinar en que lugares los pozos tendrán agua contaminada y en cuales no. Puede suceder que un lugar relativamente cercano al foco contaminante tenga agua limpia, porque la corriente subterránea aleja el contaminante de ese lugar, y al revés.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 79
    • La contaminación difusa suele estar provocada por: • Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura o en las prácticas forestales. • Explotación excesiva de los acuíferos que facilita el que las aguas salinas invadan la zona de aguas dulces, por desplazamiento de la interfase entre los dos tipos de aguas. Este tipo de contaminación puede provocar situaciones especialmente preocupantes con el paso del tiempo, al ir cargándose de contaminación, lenta pero continuamente, zonas muy extensas.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 80
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 81
    • Lugar de Fuentes de contaminación potenciales de aguas subterráneas origen Municipal Industrial Agrícola Individual basureros tuberías almacenamiento sistemas sépticos fugas y drenaje de tanques de subterráneo pozos: construidos líneas de aguas almacenamiento tanques inadecuadamente o residuales subterráneos pozos: construidos abandonados inadecuadamente o Por debajo abandonados de la superficie de sueloEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 82
    • Lugar de Fuentes de contaminación potenciales de aguas subterráneas origen Municipal Industrial Agrícola Individual contaminación del aire contaminación del contaminación de aire contaminación del aire fertilizantes aire químicos: almacén & derrame de químicos casas disposición en suelos derrames fertilizantes limpiadores de residuos combustibles: almacén residuos en granjas detergentes municipales & derrames almacenamiento & petróleo Cerca de la sal para el deshielo arrastre en residuos de emisión al campo pinturas superficie del de caminos minas pesticidas pesticidas suelo calles & aparcamientosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 83
    • Medidas para evitar la contaminación de las aguas subterráneas: 1. Limitación de ciertas actividades, instalaciones y obras en zonas próximas a acuíferos. 2. Control de vertidos. 3. Instalación de depuradoras en procesos de producción industrial.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 84
    • Sobreexplotación de acuíferosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 85
    • Cuando de un acuífero se saca más agua que la que entra se produce la sobreexplotación del mismo, que disminuye el nivel freático y puede provocar intrusiones de agua de mar si se produce cerca de la costa. El agua de mar, mas densa, entra en el acuífero desalojando al agua dulce y provoca su salinización e inutilización para muchos usos. En España este fenómeno es frecuente en el litoral Mediterráneo y en las islas por el excesivo consumo derivado del turismo y las actividades agrícolasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 86
    • Contaminación de océanos Los océanos son el vertedero final para una gran parte de nuestros desechos. A él van a parar gran parte de los vertidos urbanos e industriales, e incluso, los residuos radiactivos. Su capacidad purificadora es muy grande. En ellas se diluyen multitud de residuos y por este motivo es muy tentador recurrir al barato sistema de arrojar al mar los residuos de los que queremos deshacernos; pero en muchos lugares, los excesos cometidos han convertido grandes zonas del mar en desiertos de vida o en cloacas malolientes. Los problemas no son iguales en todos los mares, ni en cualquier parte del mar. La mayor concentración de problemas se da en las costas y en los mares cerrados con poca dinámica en sus aguasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 87
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 88
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 89
    • Los efectos de los vertidos también se ven en las aguas libres de mares y océanos. Las grandes cantidades de plástico echadas al mar son responsables de la muerte de muchas focas, ballenas, delfines, tortugas, y aves marinas, que quedan atrapadas en ellas o se las comen.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 90
    • • El 80% de las substancias que contaminan el mar tienen su origen en tierra. • De las fuentes terrestres la contaminación difusa es la más importante. Incluye pequeños focos como tanques sépticos, coches, camiones, etc. y otros mayores como granjas, tierras de cultivo, bosques, etc. • Los accidentes marítimos son responsables de alrededor de un 5% de los hidrocarburos vertidos en el mar. En cambio, una ciudad de cinco millones de habitantes acaba vertiendo en un año la misma cantidad que derramó el Exxon Valdez en su accidente en Alaska. • Aproximadamente un tercio de la contaminación que llega a los mares empieza siendo contaminación atmosférica pero después acaba cayendo a los océanos.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 91
    • Para medir la contaminación se utilizan en ocasiones bioindicadores con determinados tipos de moluscos (mejillones, percebes…) que al ser filtradores recogen todo tipo de contaminantes:Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 92
    • Uno de los mares más contaminados es el Mediterráneo debido a:  Mar cerrado y poco dinámico  Población en aumento y concentrada en el litoral  Vertido de residuos sin tratamiento procedentes de: • Ríos contaminados • Desagües (emisarios submarinos) • Vertidos directos • Explotación de fondos marinosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 93
    • Mareas negras Se denomina marea negra a la masa oleosa que se crea cuando se produce un derrame de hidrocarburos en el medio marino. Se trata de una de las formas de contaminación más graves, pues no sólo invade el hábitat de numerosas especies marinas, sino que en su dispersión alcanza igualmente costas y playas destruyendo la vida a su paso, o alterándola gravemente, a la vez que se generan grandes costes e inversiones en la limpieza, depuración y regeneración de las zonas afectadas.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 94
    • Principales mareas negrasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 95
    • Daños a la vida marina Cuando se produce el vertido, el hidrocarburo forma una mancha negra, una lámina que flota sobre el agua. Esta lámina impide que penetre la luz del sol y que se realice la fotosíntesis. Esto causa que los organismos primarios se vean afectados y con ellos toda la cadena alimenticia. El plancton es la población que se ve afectada de una forma más directa. Estos microorganismos forman parte de la alimentación de muchos otros seres que habitan en el mar, entre ellos se encuentran las grandes ballenas. Los moluscos bivalvos (mejillones, almejas, etc.) no han desarrollado la capacidad de asimilar ni eliminar el hidrocarburo, por lo que a pequeñas concentraciones de hidrocarburo en el agua, estos organismos se ven afectados seriamente.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 96
    • En el caso de los peces, encontramos diferentes comportamientos dependiendo de las especies. Existen peces que a 1000 ppm (partes por millón) no se ven afectados, y sin embargo existen larvas que ha pequeñas concentraciones de hidrocarburos mueren. El hidrocarburo afecta a sus estructuras respiratorias y mueren. Si logran sobrevivir, el petróleo se trasmitirá a las especies que se alimenten de ellos. Los cetáceos en principio no se tendrían que verse muy afectados de forma directa, puesto que se cree que son capaces de detectar una mancha de petróleo que flota en el agua y desviar su trayectoria. Pero las grandes ballenas se ven afectadas de forma indirecta al desaparecer su alimento, el plancton.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 97
    • Las poblaciones de cetáceos más pequeños y costeros, como los delfines, si se han detectado daños, por ejemplo con el derrame del Prestige, se han encontrado delfines muertos con una gran cantidad de petróleo pegado a su piel. Para estos animales también las barreras de contención que se colocan en la costa para detener el avance del petróleo, también son un peligro, puesto que quedan atrapados en ellas como si se tratase de unas redes.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 98
    • Aves marinas Estos animales mueren por congelación puesto que el petróleo en sus plumas disminuye el aislamiento térmico y la impermeabilización de su cuerpo. La mayoría de aves que se encuentran "petroleadas" mueren en pocos días debido al mal estado en el que se encuentran. En las grandes catástrofes que han ocurrido en la historia han muerto miles y miles de aves por el derrame.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 99
    • Daños al ecosistema terrestre o Cuando la marea negra llega a las costas las playas y rocas se cubren de una película de hidrocarburo. El crudo se introduce entre los granos de arena y penetra en el suelo, provocando la contaminación del terreno. o Los seres vivos más afectados son los invertebrados que habitan en este ecosistema. Las poblaciones intersticiales que viven en este hábitat mueren. o La película de crudo impide el crecimiento de nuevas plantas y animales. Por eso la limpieza de las playas y líneas de costa es necesaria para evitar que el hidrocarburo permanezca en el medio. o Pueden producir daños irreparables en ecosistemas de litoral como marismas, manglares y arrecifes de coral. o Puede incrementarse la lluvia ácida.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 100
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 101
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 102
    • Daños a la economía La pérdidas económicas asociadas a los vertidos de petróleo son descomunales. Toda la población costera se puede ver afectada en mayor o menor medida. Pesca y marisqueo Turismo: Paisajes afectados En estos casos las indemnizaciones son el único recurso que les queda a los pescadores que se ven afectados. Un plan para que el pago de estas indemnizaciones sea rápido y eficaz es lo que denuncian estas comunidades pesqueras cuyo único recurso es el mar.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 103
    • Depuración natural de las mareas negrasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 104
    • Medidas preventivas 1. Reglamentos y leyes internacionales 2. Buques de doble casco 3. Reglamentos de transporte de sustancias tóxicas y peligrosas 4. Distancias de navegación a la costaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 105
    • Limpieza de las mareas negras Contención y recogida Es la primera medida que se toma siempre que sea posible: • No causa daños. • Impide que la marea negra se propague a otras zonas. La contención consiste en rodear la marea negra, por lo general con barreras flotantes o cercos. Más tarde se procede a la recogida del petróleo mediante sistemas de succión (raseras o espumaderas). Después se separa el petróleo del agua por procesos de centrifugación, bombeo por aspiración, adherencia a tambor o discos giratorios, fibras absorbentes, etc.). Para la recogida y trasvase del hidrocarburo se utilizan los denominados "skimmers" y bombas de succión.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 106
    • Limpieza del crudoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 107
    • Dispersantes Los dispersantes químicos rompen los hidrocarburos en partículas más pequeñas. Son mezclas que contienen tensioactivos (como los detergentes), para reducir la tensión entre las superficies de las láminas de hidrocarburo y de agua. Estos agentes dispersantes, lo que producen es que la concentración de hidrocarburos en la columna de agua vuelva a estar en unos niveles aceptables. El tipo de dispersante y la concentración del mismo, dependerá de la tipología del hidrocarburo derramado. En el desastre del buque Torrey Canyon en 1967, los daños producidos por los dispersantes utilizados fueron mayores que los provocados por el vertido en sí.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 108
    • Incineración Se puede eliminar hasta un 95% del vertido total. Los efectos son la generación del humo negro. En muchos de los accidentes, se ha producido el incendio accidental del buque por alguna explosión interna, como ocurrió con el Urquiola, Mega Borg y Mar Egeo.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 109
    • Biodegradación Existen microorganismos capaces de utilizar los hidrocarburos como fuente de carbono (alimento). Como subproductos generan compuestos no tóxicos. Las técnicas de limpieza generan las condiciones óptimas para el crecimiento de estos microorganismos. Aportan nutrientes, oxígeno, condiciones de pH y temperatura a los que los microorganismos "trabajan" mejor, etc. Este método es lento y complejo, todavía se sigue experimentando con él. Existen dos opciones a la hora de utilizar esta técnica: 1. Inoculación de bacterias petroleolíticas preparadas de forma industrial 2. Potenciación de las poblaciones autóctonas. Esta última opción es la más aconsejable, puesto que esas poblaciones están mejor adaptadas a ese medio.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 110
    • Limpieza de playas y costas La limpieza de las playas y costas requiere el esfuerzo de muchos puesto que a veces las zonas son de difícil acceso. Hay que procurar no utilizar maquinaria pesada para no causar daños físicos al área afectada. Se utilizan chorros a presión de agua caliente para separar el hidrocarburo. Este método es criticado porque aunque a simple vista parece que la playa a quedado limpia, esto no es cierto, porque el hidrocarburo es enterrado a más profundidad y provoca la muerte de la fauna intersticial que se encuentra en las playas.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 111
    • Limpieza de las playas y costasEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 112
    • No hacer nada En los vertidos que se producen en alta mar, o en aquellos donde las operaciones de limpieza son ineficaz o difíciles, se suele dejar que actúen los procesos naturales (olas, la fotooxidación, etc.) y el hidrocarburo se degrade de forma natural. Este método o mejor dicho no actuación, se realiza en zonas donde la vegetación ha sido contaminada. En costas pantanosas es el mejor método porque las otras tareas de limpieza han producido más daños medio ambientales.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 113
    • Calidad de aguas potables El agua natural (o aguas blancas) no es apta para el consumo (lleva microorganismos y otras sustancias. Tiene que ser tratada para poder convertirse en agua potable. El proceso se denomina potabilización y se lleva a cabo en Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) El tratamiento que recibe el agua no siempre es el mismo, depende de la carga de sustancias y contaminantes que tenga el agua naturalEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 114
    • Clasificación de las aguas superficiales: Tratamientos físicos A1 simples y desinfección Tratamientos físicos Tipos de aguas A2 normal, tratamiento superficiales químico y desinfección Tratamientos físico- A3 químicos intensos, afino y desinfecciónEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 115
    • El ciclo urbano del agua El agua que reutiliza en las poblaciones recorre un ciclo: se toma del medio natural y, una vez usada y depurada, se reintegra de nuevo al medio. En el ciclo urbano diferenciamos tres fases: 1. Captación 2. Potabilización 3. Depuración.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 116
    • Captación En los proyectos decantación deben existir las siguientes prioridades: 1. Elegir acuíferos con recursos superiores a las necesidades de la población. 2. Que las aguas sean de la mejor calidad. 3. Localizar el lugar decantación lo más cercano posible al punto de destino del agua.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 117
    • Potabilización Es el proceso por el que el agua natural, a través de una serie de procesos fisico-químicos se convierte en agua potable, apta para el consumo humano. La potabilización del agua se realiza en Estaciones de tratamiento de Aguas Potables (ETAP).Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 118
    • Los principales procesos son: Desbaste – tamización. Sistema de rejas y tamices, cada vez más finos que eliminan los sólidos más gruesos Aireación. Al airear el agua se eliminan sustancias volátiles (CO2, H2S, ..) y se oxídan otros compuestos (Fe, Mn…). Con este proceso se elimina la posible corrosión en tuberías y malos olores y sabores. Decantación - sedimentación. Se añaden unos agentes químicos que favorecen la coagulación o floculación de los sólidos finos en suspensión y que así, sedimenten posteriormenteEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 119
    • Filtración. Filtros de arena, grava, carbones activos…, que eliminan las sustancias más finas. Desinfección Consiste en la eliminación de patógenos. Se puede hacer por: 1. Filtros de membrana 2. Cloración. Genera problemas de olor y sabor 3. Ozonización. El ozono es un oxidante fuerte y tóxico para los microorganismos. Es caro 4. Radiación UV. Es caro y el agua debe estar muy clara para evitar la absorción de rad. UV por parte de materia orgánciaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 120
    • Si el agua tiene un alto contenido en sales de Ca o Mg se hace también un tratamiento de “ablandamiento” que reduce la dureza del agua. Consiste en la adición de Na2CO3 o sosa caústica (NaOH) al aguaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 121
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 122
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 123
    • Rio, agua Depósito Sedimentación Desbaste bruta abierto simple Tamización Aireación Decantación Coagulación Preoxidación Sedimentación Floculación Filtración fina Tratamiento Fangos fangos Red de Desinfección Depósitos distribuciónEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 124
    • Depuración de aguas Los procesos de depuración rebajan las contaminaciones fuertes con el fin de facilitar la autodepuración, reutilizar las aguas residuales en regadíos y favorecer la potabilización evitando riesgos para la salud. Se diferencian dos grupos de sistemas depurativos: 1. Sistemas de tratamiento biológico. 2. Sistemas físico-químicos. Su uso depende de cada EDAR y se pueden dar solos o combinadosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 125
    • Tratamientos biológicos Degradan la MO mediante microorganismos vivos (fundamentalmente bacterias, ya sean las que lleva el agua o añadidas) Tipos de tratamientos biológicos Tratamientos Lechos Fangos activados blandos: bacterianos LagunajesEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 126
    • Lagunajes • Son lagunas artificiales • Generalmente, poco profundas • El agua residual permanece meses • Los sólidos sedimentan • Los microorganismos degradan la MO Pueden ser: Aerobia 1. Lagunas aerobias 2. Lagunas anaerobias 3. Lagunas facultativas Se pueden combinar varias lagunas de distinto Anaerobia tipoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 127
    • Otros tratamientos blandos Filtros verdes: • Plantaciones de chopos u otros árboles/arbustos de crecimiento rápido que se riegan con aguas residuales. • Los microorganismos del suelo contribuyen a la depuración. Lechos de Turba: • Las aguas filtran a través de un manto de turba de grosor variable y habitado por microorganismos Son sistemas útiles para pequeñas poblaciones. Su coste y mantenimiento es muy bajoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 128
    • Sistemas físico-químicos • También llamados depuración tecnológica o dura. • Se usan en grandes plantas • Necesitan grandes instalaciones (caras) • Ventajas basadas en la rapidez y volumen de agua tratadaEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 129
    • Proceso de depuración Depende de cada EDAR y del tipo de agua a tratar (urbana, agrícola, industrial…) Se pueden diferenciar: 1. Línea de agua: Tratamiento del agua desde que entra hasta que se vierte al receptor natural (rio, mar….) 2. Línea de fangos: Es el proceso de compactación y concentración de los residuos presentes en el agua residual 3. Línea de gas: Proceso al que se somete el gas obtenido en el tratamiento de lodos y fangosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 130
    • Esquema EDAREduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 131
    • Línea de aguas Tratamiento previo. Predesbaste Desbaste Desarenado – desengrasado Depósitos de laminaciónEduardo Gómez 132 Impactos en la Hidrosfera
    • Línea de aguas Tratamiento previo. Consiste en la separación de los elementos más grandes por medios mecánicos: 1. Predesbaste: Rejas con elementos móviles 2. Desbaste: Tamices finos 3. Desarenado – Desengrasado. El agua se remueve y airea para que la arena sedimente y las grasas floten (se retiran por un sistema de recogida superficial) Los residuos generados en esta fase se compactan en contenedores y van a vertederos o plantas de compostaje 4. Depósitos de laminación: Para mantener caudales continuos de agua en la planta.Eduardo Gómez 133 Impactos en la Hidrosfera
    • Tratamiento primario: Se trata de retirar los sólidos en suspensión o materia flotante que no se haya eliminado en el tratamiento previo 1. Decantación por gravedad 2. Flotación - Floculación (añadir productos químicos que formen agregados) 3. Neutralización (ajuste de pH)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 134
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 135
    • Tratamiento secundario o biológico: • Conjunto de procesos biológicos complementados con procesos de decantación para eliminar del agua la MO • El sistema más empleado es el de lodos activos que consiste en poner el agua residual en grandes depósitos en los que las bacterias del agua (o añadidas) oxiden la MO. • Se inyecta oxígeno para favorecer el crecimiento bacteriano. • Microorganismos y lodos son eliminados en un proceso posterior de decantación • Es importante controlar los parámetros que aseguran un buen crecimiento de las bacterias. • Parte de los lodos se recirculan como inóculo bacterianoEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 136
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 137
    • Otro sistema biológico es el de filtros bacterianos, donde las bacterias se adhieren a material inerte (fragmentos sintéticos, piedras trituradas…) y el agua pasa por ellos. Los microorganismos descomponen la materia orgánica del agua que pasa por estos filtros.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 138
    • Tratamiento terciario Son procesos en los que el agua salida de los procesos secundarios se somete a procesos complementarios y avanzados para eliminar la MO restante o reducir la cantidad de compuestos como P, N o sus compuestos. Son procesos caros (se utilizan en pocas EDAR) pero posibilitan la reutilización del agua Desinfección. También se considera un tratamiento terciario para eliminar patógenos. Su utilización depende del grado de eficacia de los tratamientos anteriores.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 139
    • Línea de fangos Es el tratamiento de fangos primarios y secundarios no utilizados en la recirculación. 1. Espesamiento de fangos. Reducción de volumen basada en la gravedad 2. Estabilización de fangos. Digestión anaerobia y obtención de CH4 (puede utilizarse como combustible) 3. Acondicionamiento químico. Adición de reactivos químicos para provocar la coagulación de los sólidos 4. Deshidratación. Secado, prensado y centrifugación. El fango seco puede ir a vertederos , incineradoras o plantas de compostaje.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 140
    • Línea de fangosEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 141
    • Línea de gas Se genera en los digestores anaerobios de fangos. Son producto del proceso de fermentación. Si la EDAR no está preparada para aprovecharlo, se quema en una antorcha. La tendencia actual es aplicar la tecnología necesaria para aprovecharlo y generar el calor necesario para mantener los digestores anaerobios a una temperatura determinada (los microorganismos anaerobios requieren unos rangos de temperatura más altos y estrictos que los aerobios), o para el circuito de calefacción y agua caliente de las instalaciones.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 142
    • Desarenado Depósitos de Agua residual Desbaste desengrasado laminación Decantación primaria Espesamiento Digestión Fangos Tratamiento Deshidratación secundario: Fangos activos o lechos bacterianos Al vertedero, Metano incineradora, compostaje Decantación secundaria Producción de energía Tratamiento de afino Receptor natural filtración, desinfecciónEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 143
    • http://www.egevasa.es/portal/web/Comunic acionPrensa/Aprendiendo/EstacionDepura dora.htmlEduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 144
    • Red de control de aguas superficiales  Son sistemas de vigilar la calidad de las aguas y el estado ambiental de los ríos. Con ellas se pueden detectar las agresiones que sufren los ecosistemas fluviales y se recoge información de tipo ambiental, científico y económico sobre los recursos hídricos.  La evaluación de la calidad de las aguas es una materia difícil, en la que se discute cuales son los mejores indicadores para evaluar el estado del agua.. El problemas reside fundamentalmente en la definición que se haga del concepto "calidad del agua".  En España esta red de control se denomina Red ICA (Red Integrada de Calidad de las Aguas) que desde el año 1992 recoge los datos obtenidos en las distintas redes existentes en ese momento como son la Red COCA (Control de Calidad General de las Aguas), la Red COAS (Control Oficial de Abastecimientos) y la Red ICTIOFAUNA que controla la aptitud del agua para la vida piscícola.Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 145
    • Red COCA 1. El control de la Calidad General se realiza en las estaciones integradas en la Red COCA. 2. Las estaciones se sitúan en tramos de diversas características (cabecera, tramos medios, aguas abajo de los vertidos más significativos) con el objeto de tener una visión global y representativa de la calidad de las aguas en el conjunto de la cuenca. 3. En estas estaciones se analizan del orden de 40 parámetros distintos, cuyo valor se transmite a las confederaciones hidrográficas y la Ministerio de Medio Ambiente. 4. Finalmente se condensa la información recogida en un único valor numérico que refleje la calidad del agua, para lo que se ha venido usando un índice numérico denominado Índice de Calidad General (ICG)Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 146
    • Índice de calidad general (ICG) 1. Es un índice muy utilizado en todo el estado español. 2. El ICG se obtiene matemáticamente a partir de una fórmula que integra 23 parámetros de calidad de las aguas. o Nueve de estos parámetros, que se denominan básicos, son necesarios en todos los casos. o Otros catorce, que responden al nombre general de complementarios, sólo se usan para aquéllas estaciones o períodos en los que se analizan. 3. A partir de formulaciones matemáticas que valoran la influencia de cada uno de estos parámetros en el total del índice, se deduce un valor final que se sitúa necesariamente entre 0 y 100Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 147
    • CALIDAD DEL AGUA ICG Excelente entre 85 y 100 Buena entre 75 y 85 Regular entre 65 y 75 Deficiente entre 50 y 65 Mala menor que 50Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 148
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 149
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 150
    • Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 151
    • Eduardo Gómez