Manejo integrado del agua

3,868 views

Published on

Manejo integrado del agua

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,868
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
7
Actions
Shares
0
Downloads
113
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Manejo integrado del agua

  1. 1. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un niño …Es un líquido transparente y sin sabor… Para un humanista Es la vida. El origen de las civilizaciones: Mesopotamia (Nilo), Cultura del valle del Indo (Indo), China (Yangtzé), presa de las 3 gargantas (1994-2009)…
  2. 2. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un filósofo El agua es todo (lo dijo Tales de Mileto, en el s. VI A.C.). El 70% de nuestro cuerpo, el 74% de la superficie de la ecosfera (71% hidrosfera + 3% criosfera). Aristóteles en su "Meteorológica“ describe el ciclo del agua. Para un teólogo El agua es pureza y bendición (lluvia, diluvio, bautismo). En la biblia Job, 36 (27), se describe el ciclo del agua.
  3. 3. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un Ingeniero civil El agua es el principal suministro y efluente urbano. Obras públicas de abastecimiento había ya en el 3000 A.C. en Nippur (Sumeria), y como obra magna de desagüe cabe citar la Cloaca Máxima en Roma, hacia el 100 D.C. Para un Ingeniero naval El agua es el sustento del buque. Las vías navegables ha sido la de mayor tráfico de personas: así fueron pobladas América y Oceanía.
  4. 4. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un Ingeniero térmico El agua es un fluido caloportador, crioportador, capaz de generar vapor. El agua es el fluido de trabajo del motor solar que mantiene vivo el Planeta. Para un empresario El agua es un bien económico más, sometido a las leyes de la oferta y la demanda. La demanda es enorme y crece desde los 4 litros por persona y día de consumo en medio rural pobre, hasta los 700 litros por persona y día de las metrópolis norteamericanas.
  5. 5. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un Político El agua es un bien estratégico que ha sido siempre causa de inestabilidad (conflictos y guerras). Los primeros asentamientos tuvieron lugar en las fértiles llanuras fluviales próximas a las desembocaduras, y los asentamientos más pobres aguas arriba, pero éstos tienen la posibilidad de ¡alterar la calidad y el curso de las aguas! (ya el Derecho Romano ponía límites de distancia al establecimiento de comunidades río arriba). ¿El agua une los pueblos? Antes sí los unía: cultura del Egeo, canales, rutas de navegación; pero ahora parece que los separa: Canal de la Mancha, Estrecho de Gibraltar.
  6. 6. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un Químico El agua es H2O, según etiquetó Berzelius en 1826 (más algo de sales, gases y coloides disueltos o en suspensión). Para un Biólogo El agua es el medio biológico natural; la vida siempre ha sido en medio acuoso por dentro y por fuera del sistema vivo (los seres vivos son bolsas de agua permeables al agua, desde una persona a una célula, que no es más que una suspensión acuosa).
  7. 7. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? Para un profesor ¿qué agua?: ¿el agua dulce, agua dura, agua blanda (< 0,5 ppt), agua negra, agua gris, agua pesada (D2O), agua potable, agua residual, agua superficial, agua subterránea, agua bruta, agua muerta, agua alcalina, agua capilar, agua de formación, agua oxigenada, agua salobre, agua de mar, agua mineral, agua regia (HCl, HNO3), agua fuerte (HNO3, H2O)… aguamiel…
  8. 8. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA ¿Qué es el agua? La naturaleza físico - química del agua, así como su abundancia y distribución hacen de esta especie química la más importante de todas las conocidas. El agua es una sustancia tan común en la Tierra que a menudo se desprecia su naturaleza única. Para comprender por qué el agua es diferente se tiene que examinar la estructura electrónica de la molécula de H2O. A pesar de ser una molécula neutra, forma un dipolo, zonas ligeramente positivas en los átomos de H y negativas en el átomo de O. El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de H, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra.
  9. 9. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA Es la única sustancia en estado natural que se presenta sobre la tierra, al mismo tiempo, bajo los tres estados: Sólido en los casquetes polares y nevados Líquido en los mares lagos y ríos Gaseoso como parte del aire se encuentra el vapor de agua. Su estructura molecular es análoga a la de las sustancias cuyas fórmulas moleculares son: H2Te, H2Se y H2S y sin embargo se aleja de los valores esperados para sus temperaturas de fusión y ebullición.
  10. 10. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA
  11. 11. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 1. Acción Disolvente El agua es el líquido que más sustancias disuelve (Disolvente universal). Esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de H2 con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares (no metales) del agua. Esta capacidad disolvente es responsable de 2 funciones importantes: la nutrición y la excreción.
  12. 12. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 2. Alta fuerza de Cohesión (Atracción entre moléculas = medio) La molécula del agua posee la estructura: H – O – H, formándose dos enlaces covalentes σ y con una entalpía de disociación de 110,2 Kcal/mol –enlace, lo cual le confiere una gran estabilidad. Los enlaces tipo puente de H2 (enlace entre el H2 y un átomo electronegativo), permite la unión entre moléculas de agua adyacentes y la convierten en un líquido casi incompresible. La cohesión es la causa de que el agua forme gotas y de su alta tensión superficial.
  13. 13. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 3. Elevada fuerza de Adhesión (Atracción entre moléculas ≠ medio) De nuevo, los enlaces tipo puente de H2 son los responsables de esta propiedad. Al establecerse enlaces de este tipo entre las moléculas de agua y otras moléculas polares. La adhesión es la causa de que las gotas de agua se mantengan en su sitio.
  14. 14. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 4. Alta tensión superficial Es la fuerza de tracción que se ejerce en la superficie de un líquido y que tiende a reducir la extensión de dicha superficie (quedando ésta sometida a cierta deformación). Es la cantidad de energía requerida para disminuir la superficie por unidad de área. El agua presenta la mayor tensión superficial: γ =72,75*10-3 N/m. Esta aumenta con la adición de sales y disminuye con la adición de tensoactivos. La tensión superficial hace que las gotas de agua mantengan su forma esférica.
  15. 15. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 5. Capilaridad Propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial y fuerzas de cohesión y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar. Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son menores a las fuerzas de adhesión del líquido con la superficie. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Las fuerzas de cohesión y adhesión son responsables de la ascensión de la savia desde las raíces de las plantas hasta las hojas.
  16. 16. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 6. Densidad En estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen. Densidad (4°C) = 1,00 g/l Densidad (0°C) = 0,92 g/l
  17. 17. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROPIEDADES DEL AGUA 7. Propiedades químicasEl agua es uno de los mejores reactivos químicos, interaccionando con iones ymoléculas. Las reacciones con el agua se denominan en forma general “reaccionesde hidrólisis”. Reacciones ácido-base. Se deben al hecho de que el agua tiene carácter anfótero (puede actuar como una base o como un ácido). HCl + H2O ― H3O+ + Cl – NH3 + H2O ― NH4+ + OH – Reacciones redox. El agua puede actuar como oxidante y como reductor. Como oxidante se reduce a H2 y como reductor se oxida a H+. 2Na + 2H2O ― 2Na(OH) + H2 2F2 + 2H2O ― 4HF + O2
  18. 18. Distribución Global de Agua en el Mundo.Fuente: Eroski, 2012 Volumen Total de Agua Salada: 1338 millones Km3 Volumen Total de Agua Dulce: 35 millones Km3 Volumen Total de Agua Atmosférica: 13000 Km3 Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 68 Fuente: Datos de Shiklomanov y Rodda (2003). II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 121
  19. 19. Distribución Global de Agua en Colombia. 10,5 Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010
  20. 20. Agua subterránea en Colombia. Fuente: INGEOMINAS, Consideraciones sobre las aguas subterráneas en Colombia y sus posibilidades de explotación, 1997.Estos datos muestran que el 36% de los recursos dinámicos, se encuentra en lacuenca de los ríos Atrato y San Juan, seguido de la cuenca del río Cauca, con 25% yel Altiplano Cundiboyacense con un 10,5%, indicando que el 75% de los recursoshídricos subterráneos del país se encuentran en estas tres zonas.
  21. 21. Glaciares en Colombia. Fuente: IDEAM, Glaciares de Colombia, junio 2009
  22. 22. Balance hídrico mundial. Fuente: Shiklomanov (1998). I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 77
  23. 23. Balance hídrico en Colombia. Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010
  24. 24. Distribución de las precipitaciones. II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 124
  25. 25. Balance hídrico en cafetales. Fuente: Distribución de la lluvia dentro de los cafetales. Jaramillo, 1999.
  26. 26. Disponibilidad agua vs Población. Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 69
  27. 27. Agua dulce en Latinoamérica. América Latina y el Caribe: una región rica en aguaLa región posee una significativa disponibilidad de agua: 28000 m3/hab-año. Fuente: Serrano, 2010. Curso Calidad de Aguas. Argentina, 2010
  28. 28. Agua dulce en Colombia.TENEMOS EL 0,67% DE LA POBLACIÓN TENEMOS EL 0,77% DE LA SUPERFICIE TENEMOS EL 1,96% DEL AGUA DULCE Fuente: Elaborado a partir de información del I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Colombia Mundo % Agua (Km3) 2132 108500 1,96% Superficie (Km2) 1141748 149000000 0,77% Población (millones) 46,58 7000 0,67%
  29. 29. Índice de disponibilidad de agua.El índice de disponibilidad de agua (Malin Falkenmark), es un indicador de ladisponibilidad de agua per cápita, que permite, en el marco mundial, detectarlos países con crisis agudas del agua (Falkenmark, 1999). Fuente: Garrido, 2007. El agua como fuente de conflictos. Pág. 42.
  30. 30. Índice de disponibilidad de agua. 25 países con mayor disponibilidad USA-Alaska 1563168 Guyana Francesa 812121 Islandia 609319 Guyana 316689 Surinam 292566 Congo 275679 Nueva Guinea 166563 Gabón 133333 Islas Salomón 100000 Canadá 94353 Disponibilidad de agua promedio (m3/habitante/año) Nueva Zelanda 86554 Noruega 85478 Bélice 82102 Liberia 79643 Bolivia 74743 Perú 74546 Laos 63184 Paraguay 61135 Chile 60614 Guinea Ecuatorial 56893 Panamá 51814 Venezuela 51021 Colombia 50635 Brasil 48314 Bután 45564 Colombia (2010) 34000Colombia año seco(2010) 26700 Fuente: Elaborado a partir de información del I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003).
  31. 31. Índice de disponibilidad de agua. 25 países con menor disponibilidad Kenia 985 Marruecos 971 Egipto 859Antigua y Barbuda 800 Cabo Verde 703 Ruanda 683 Burundi 566 Túnez 482 Argelia 478 Yibuti 475 Omán 388 Barbados 307 Israel 276 Yemen 223 Disponibilidad de agua promedio Bahrein 181 (m3/habitante/año) Jordania 179 Singapur 149 Malta 129 Libia 118 Maldivas 103 Qatar 94 Bahamas 66 Emiratos Arabes 58 Palestina 52 Kuwait 10 Fuente: Elaborado a partir de información del I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003).
  32. 32. Dinámica anual de la disponibilidad de agua en Colombia 2010 Fuente: Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC), 2012La disminución en la disponibilidad de agua per cápita, en Colombia, enlos últimos 15 años ha sido del 40%.
  33. 33. Agua - Cambio Climático•Agua, ppal medio a través del La adaptación al CC pasacual el CC afecta a los principalmente por unaecosistemas (vida, bienestar mejor gestión del recursopersonas). hídrico.•Sequías e inundaciones son Un estudio reciente estimaproducto del impacto del CC. que el cambio climático es responsable de un 20% del aumento global de la escasez•Incremento de T, cambios en de agua, siendo ellos patrones de las crecimiento de población y elprecipitaciones afectan la Inundación en Chía, Cundinamarca desarrollo económicodisponibilidad del recurso en Fuente: Semana, 2011 responsables del 80%cantidad. restante.Fuente: UN-Water, 2009
  34. 34. USOS DEL AGUAEcociudad. Una visión del agua y el crecimiento verde. WWC, 2011
  35. 35. Usos del agua. ACTIVOS •Abastecimiento humano. •Suministro Hidroelectricidad Industrial. Industria•Hidroelectricidad •Actividades Acuicultura agropecuarias. Recreación PASIVOS •Ecológico. •Cultural. •Estético. •Recreativo. Fuente: Vera y Camilloni, 2007. Ciclo del Agua •Deportivo.
  36. 36. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO  El concepto del manejo integral de recursos hídricos no es nuevo. Este concepto ha existido desde la década de los 1930s, y las Naciones Unidas empezaron a promoverlo desde finales de 1950s.  Una de las principales resoluciones de la Conferencia del Agua de las Naciones Unidas organizada en Mar del Plata, Argentina, en marzo 1977, fue específicamente sobre manejo integral de los recursos hídricos.  El concepto de GIRH recurso se ha tratado en la Conferencia en Dublín en 1992, la Cumbre de Desarrollo Sostenible en Johannesburgo en el 2002, las Metas del Milenio propuestas por las Naciones Unidas, las declaraciones de los 6 Foros Mundiales de Agua celebrados en Marruecos, La Haya, Japón, México, Estambul y Marsella.
  37. 37. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICOFue en Dublin, en 1992, en la Conferencia Internacional sobre Agua y Medio Ambiente, en donde seestablecieron 4 principios que han sido adoptados universalmente como guía para la GIRH. PRINCIPIO I. El agua dulce es un recurso vulnerable y finito, esencial para mantener la vida, el desarrollo y el medioambiente. •Reconoce que el agua se requiere para muchos propósitos, funciones y servicios diversos. •Un manejo holístico que involucre no sólo la oferta y la demanda, sino también las amenazas del recurso, es el apropiado. •El recurso de agua dulce debe ser reconocido como un activo de capital natural, que requiere ser mantenido para garantizar la sustentabilidad del servicio que provee. •Los seres humanos pueden afectar la productividad del recurso hídrico, al reducir la disponibilidad y la calidad del agua.
  38. 38. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO PRINCIPIO II. El desarrollo y manejo de agua debe estar basado en un enfoque participativo, involucrando a usuarios, planificadores y realizadores de política a todo nivel. •El agua es un elemento del cual todos somos responsables por su custodia. •La participación real se logra sólo cuando los interesados forman parte del proceso de toma de decisiones. •Un enfoque participativo es el único medio para alcanzar consensos duraderos y un acuerdo común. •Los gobiernos a nivel nacional, regional y local tienen la responsabilidad de que la participación se lleve a cabo.
  39. 39. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO PRINCIPIO III. La mujer desempeña un papel fundamental en el abastecimiento, el manejo y la protección del agua. •Se reconoce ampliamente que la mujer juega un rol clave en la colección y la protección del agua para el uso doméstico, y en muchos casos, usos agrícolas, pero que tienen un rol influyente mucho menor que los hombres en el manejo, el análisis de problemas y en el proceso de toma de decisiones. •El hecho que las circunstancias sociales y culturales varían entre las sociedades, sugiere que existe la necesidad de explorar distintos mecanismos para incrementar el acceso a la mujer en la toma de decisiones en el MIRH.
  40. 40. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO PRINCIPIO IV. El agua posee un valor económico en todos sus usos competitivos y debería reconocérsele como un bien económico. •Muchos fracasos en el manejo de los recursos de agua se atribuyen al hecho que el agua ha sido visualizada como un bien libre, o al menos, que el valor total del agua no ha sido reconocido. •Para extraer el máximo beneficio de los recursos hídricos disponibles, existe la necesidad de modificar las percepciones acerca de los valores del agua y reconocer sus costos. Se han escuchado voces sobre las consecuencias sociales del concepto del ”bien económico”: ¿Cómo afectaría éste el acceso al agua de la gente pobre? (Los principios de Dublín se refieren al agua como un bien económico y en la Agenda 21 como bien económico y social, Capítulo 18).
  41. 41. Derecho humano al agua. En el 2009 la ONG Ecofondo impulsó una propuesta de referendo constitucional que pretende incluir en la Carta Política el acceso al agua potable como un derecho humano, el mínimo vital gratuito, la obligatoriedad de la prestación de los servicios públicos por entidades del estado y entidades comunitarias sin ánimo de lucro, y la protección a los ecosistemas esenciales para el ciclo hídrico. Mínimo Vital. Las recomendaciones mundiales están entre 6 y 10 m3/familia-mes. Cantidad mínima: 20-80L/p-d (OMS). En el VI Foro mundial se adoptó una ambiciosa declaración ministerial que insiste en particular en la urgencia de que se acelere la puesta en marcha del derecho del hombre al agua potable y al saneamiento.
  42. 42. Derecho humano al agua.  El agua no puede considerarse únicamente como bien económico. También es un bien social y cultural indispensable para la garantía de otros derechos como la salud, la alimentación y el medio ambiente sano. El agua es un bien que goza de especial protección tanto en las normas internacionales de derechos humanos, como en el derecho internacional humanitario. Sólo hasta la expedición de la Observación General número 15 del Comité de Derechos Económicos, Sociales y Culturales (NU, 2003) se puede reclamar la exigibilidad del derecho al agua como derecho autónomo.
  43. 43. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Podemos definir… La GIRH como la conservación y uso racional del recurso hídrico y comprende el manejo de agua superficial y subterránea, en sentido cualitativo, cuantitativo y ecológico, desde una perspectiva multidisciplinaria y centrada en vincular sus disponibilidades con las necesidades y las demandas de la sociedad relacionadas con el agua. La GIRH imprime coherencia a los intereses vinculados con el uso, control, aprovechamiento, preservación y sostenibilidad de los sistemas hídricos, particularmente cuando se pretende satisfacer, aplicando principios de equidad y de conservación del recurso, las necesidades y deseos de los diferentes usuarios y de las partes interesadas.
  44. 44. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Para satisfacer las necesidades de agua dulce de la población es necesario que la ordenación y aprovechamiento integrado del recurso se haga a nivel de cuenca o subcuenca (Agenda 21). CUENCA HIDROGRÁFICA Una cuenca hidrográfica es el área total de tierra que drena agua, sedimentos y materiales disueltos hacia un punto común, como puede ser un río, un estanque, un pantanal, un lago, un estuario o el mar.
  45. 45. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS •Las cuencas hidrográficas son las unidades primordiales dentro del ciclo hidrológico. •Su vegetación regula los suministros de agua, absorbe las lluvias que se infiltran en el suelo y llegan a los ríos •Ayuda a regular el clima y proveen de hábitat a una gran variedad de plantas y animales. •De no existir vegetación en las Cuencas, se presentaría erosión de los suelos y desaparición de fuentes de agua en períodos de sequía. •El transporte de sedimentos hacia los ríos y lagos, causaría una grave disminución de su vida útil y hasta la colmatación de importantes obras hidráulicas e hidroeléctricas.
  46. 46. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICASLa ordenación de cuencas se hará teniendo en cuenta los siguientesprincipios (Decreto 1729 del 2002):1. Especial protección de zonas de páramos, subpáramos, nacimientos de aguas y zonas de recarga de acuíferos.2. Estas áreas son de utilidad pública e interés social y por lo tanto deben serobjeto de programas de conservación y/o restauración.3. En la utilización de los recursos hídricos, el consumo humano tendráprioridad sobre cualquier otro uso y deberá ser tenido en cuenta en laordenación de la cuenca.4. Prevención y control de la degradación de la cuenca.5. Prever la oferta y demanda actual y futura de los recursos naturales de lamisma.6. Promover medidas de ahorro y uso eficiente del agua.7. Considerar las condiciones de amenazas, vulnerabilidad y riesgosambientales que puedan afectar el ordenamiento de la cuenca.8. Los regímenes hidroclimáticos de la cuenca en ordenación.
  47. 47. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA CAUDAL ECOLÓGICO El caudal ecológico es el flujo de agua requerido para mantener los ecosistemas acuáticos que proporcionan bienes y servicios a la sociedad. Los caudales ecológicos son escurrimientos que se dejan fluir por el río para preservar la integridad ecológica sin menoscabo del desarrollo de los habitantes. Dicha integridad se alcanza cuando se establecen límites de extracción que respetan la renovación anual del agua.
  48. 48. Cálculo del índice de escasez.
  49. 49. Cálculo del índice de escasez.
  50. 50. Cálculo del índice de escasez.
  51. 51. CE. Proyecto Ley de Aguas (2005). 90% 90%
  52. 52. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO COMPETENCIAS. • Conocer la problemática del recurso hídrico a escala local y mundial en aspectos relacionados con la oferta, demanda, abastecimiento, saneamiento básico, producción agropecuaria, industria, contaminación y recreación, entre otros. •Aprender a seleccionar los tratamientos de depuración adecuados para los diferentes tipos de aguas residuales generados, considerando la normativa vigente e integrando aspectos técnicos, sociales y económicos. •Proponer un manejo integrado del recurso hídrico que asegure la sostenibilidad de los ecosistemas, considerando factores como la oferta y demanda (actuales y futuras), el caudal ecológico, el cambio climático y los diferentes usos, entre otros.
  53. 53. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Contenido del cursoUnidad 1. Problemática del agua en la Actualidad.Lección 1. Generalidades (Foros mundiales, conflictos, disponibilidad)Lección 2. Propiedades del agua (Cohesión, adhesión, tensión superficial)Lección 3. Características del agua (Físicas, Químicas, Biológicas)Lección 4. El ciclo hidrológico.Lección 5. Oferta y demanda de agua en el planeta.Unidad 2. La Calidad del aguaSubunidad 1. Aspectos físico-químicos del aguaLección 1. La calidad del agua (Características que la definen)Lección 2. Características físicas del agua (Color, olor, sabor, sólidos...).Lección 3. Características químicas del agua 1.Lección 4. Características químicas del agua 2.Lección 5. Características químicas del agua 3.Lección 6. Características químicas del agua 4.
  54. 54. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Contenido del cursoUnidad 2. La Calidad del aguaSubunidad 2. Aspectos biológicos del aguaLección 1. Generalidades (Agentes patógenos).Lección 2. Organismos propios de las aguas superficiales.Lección 3. Organismos Patógenos en las aguas superficiales.Lección 4. Indicadores microbiológicos de la calidad del agua.Subunidad 3. Agua PotableLección 1. Aspectos físico-químicos del agua potableLección 2. Aspectos biológicos del agua potableLección 3. Criterios físico-químicos para una fuente abastecedora.Lección 4. Criterios biológicos para una fuente abastecedora.
  55. 55. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Contenido del cursoUnidad 3. Contaminación del agua y tratamientoSubunidad 1. La medida de la contaminación del aguaLección 1. Generalidades (Contaminación orgánica).Lección 2. Técnicas de muestreo.Lección 3. Preservación de muestras.Lección 4. Métodos de análisis de aguas.Lección 5. Análisis para contaminación orgánica.Lección 6. Desinfección.Subunidad 3. Sistemas de tratamientoLección 1. Generalidades.Lección 2. Sistemas de tratamiento (físicos, químicos, biológicos, 1, 2, 3).Lección 3. Operaciones unitarias (transferencia sólidos, iones, gases..)Lección 4. Tratamientos biológicos en la depuración de ARLección 5. Sistemas de tratamiento naturales.Lección 6. Plantas potabilizadoras.Lección 7. PTAR domésticas.
  56. 56. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA EVALUACIÓN DEL CURSO Actividad inicial 2% Comentarios “Los colores del agua virtual” 5% Primer Chat Académico 5% Foro de discusión 15% Act. Ind. Ensayo Problemática del agua 25% Act. Grupal. Ensayo Tratamiento del agua 25% Segundo Chat Académico (Socialización) 15% Blog. Lecciones aprendidas 5% Valoración del módulo 3%
  57. 57. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO ACTIVIDAD INICIAL (2%). Pregunta 1.Qué entiende por Gestión Integrada del Recurso Hídrico?. Pregunta 2. Cómo el calentamiento global puede alterar la disponibilidad de agua dulce en el planeta? Pregunta 3. Sabe que significa la abreviatura PTAR en el contexto del manejo integrado del agua y cuáles son las operaciones principales que se realizan en una planta potabilizadora de agua?. Pregunta 4. Sabe que es la hidrometría y para que se utiliza?. Pregunta 5. Qué desarrollo de capacidades espera alcanzar al final del presente curso?
  58. 58. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO PRIMER CHAT ACADÉMICO (5%) COLORES DEL AGUA (5%). Agua Azul es el conjunto de las aguas superficiales y las subterráneas. El agua azul, puede tener una serie de tonos que van desde el muy claro del agua potable hasta el muy oscuro de las aguas contaminadas por las ciudades o industrial. Es en donde empieza a participar la tecnología, ya que previo tratamiento será reutilizable. Agua Verde (Agua de suelo) es el agua que procede de las precipitaciones, permite la existencia de la vegetación natural y cultivable, en su mayoría.
  59. 59. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAGESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO TEMA FORO PERMANENTE La Política Nacional para la Gestión Integral del Recurso Hídrico se formuló en marzo del 2010, con un horizonte a 12 años (hasta el 2022) y para su desarrollo se establecieron ocho principios y seis objetivos específicos.
  60. 60. Política Nacional para la GIRH.1. Bien de uso público (PI).(su conservación es responsabilidad de todos).2. Uso prioritario.(el consumo humano tendrá prioridad sobre otros usos. Colectivos/particulares).3. Factor de desarrollo (PI).(recurso estratégico para el desarrollo social, cultural y económico).(contribución a la vida, salud, bienestar , Salimentaria , mantener ecosistemas).4. Integralidad y diversidad (PIII).(GIRH armoniza procesos locales, regionales, nacionales).(Incorpora enfoque de género, diversidad territorial y étnica y población vulnerable).5. Unidad de gestión(la cuenca hidrográfica es la unidad fundamental para la planificación y GIRH).6. Ahorro y uso eficiente (PI).(el agua dulce se considera un recurso escaso y su uso debe ser racional)7. Participación y equidad (PII).(la gestión tendrá enfoque participativo y multisectorial con equidad social).8. Información e investigación.(el acceso a la i e i son fundamentales para la GIRH).
  61. 61. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TRABAJO INDIVIDUAL (25%). 12 TEMAS Realice un análisis sobre la problemática del agua, publique una entrada tipo ensayo en su blog personal de moodle donde presente una problemática de su entorno, articulando los factores sociales, económicos, técnicos, culturales, ecológicos, políticos y legislativos que han conducido a la situación actual. El ensayo debe tener entre 15 y 20 páginas y contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5. Conclusiones, 6. Bibliografía. El trabajo individual no podrá ser en la temática de tratamiento de aguas, dado que este tema forma parte del trabajo colaborativo.La gestión deficiente, la corrupción, la falta de instituciones adecuadas, la inerciaburocrática, el déficit de nuevas inversiones en la creación de capacidades humanasaunadas a la escasez de recursos y los cambios ambientales hacen que 1100 millones dehabitantes carezcan de agua potable y 2400 millones (casi la mitad de la población) nodisponga de servicios sanitarios básicos. (Informe ONU, 2006).
  62. 62. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 1AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO ¿Cómo se pueden administrar y explotar los recursos hídricos para promover el crecimiento y para aliviar la pobreza de manera responsable? Cómo hacer que sea, a la vez, económicamente eficiente, socialmente equitativa y ambientalmente sustentables?. ¿Es el agua una fuente de destrucción y pobreza, o de producción y crecimiento?
  63. 63. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLOFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  64. 64. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 2AGUA Y SANEAMIENTO PARA TODOS Para hacer de los ODM una realidad para todos, los países deben enfocar sus esfuerzos y recursos hacia donde las necesidades y los desafíos sean mayores. Se favorece, en el manejo de los recursos hídricos, a la población de menores recursos económicos y a la población rural?.
  65. 65. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DELAGUAFuente: El Agua una responsabilidadcompartida. ONU, 2006
  66. 66. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAFuente:
  67. 67. Saneamiento Básico. Fuente: MAVDT, 2007.
  68. 68. Saneamiento Básico. Fuente: UN, 2011.1100 millones sin acceso AP2400 millones sin acceso SB Fuente: UN, 2006.
  69. 69. Saneamiento Básico. Fuente: MAVDT, 2007.
  70. 70. Saneamiento Básico. EC 1997 Ac. 36,2% Alc. 5,9 SICA-DPN- SISBEN 2012 Ac. 31,2% Alc. 2,1%
  71. 71. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 3AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE En la actualidad se está necesitando más agua para mantener los servicios del ecosistema. El reto del agua para la alimentación y el medio ambiente: encontrar agua para ciudades en expansión. Es eficiente el uso del agua en la agricultura? Cómo estamos protegiendo el ambiente de la contaminación hídrica?.
  72. 72. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTEFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  73. 73. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  74. 74. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  75. 75. Agua y Agricultura. Mundo.La eficiencia del uso de agua de riego oscilaalrededor del 38% en los países en vía de desarrollo(WWAP, 2003).
  76. 76. Agua y Agricultura. Mundo.
  77. 77. Agua y Agricultura. Colombia.
  78. 78. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CONDICIONES DEL AGUA EN COLOMBIAAGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE Espacio continental Deterioro de la calidad • Aguas servidas • Modificación de cobertura vegetal • Explotación minera • Sistemas de explotación agropecuaria e industrial • Lixiviados provenientes de botaderos de residuos sólidos a cielo abierto
  79. 79. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 4MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA Los impactos de los desastres relacionados con el agua están aumentando constantemente. Qué los ocasiona? Cómo debe ser el manejo correcto de estos riesgos?
  80. 80. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MANEJO DE RIESGOS DEL AGUAFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  81. 81. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MANEJO DE RIESGOS DEL AGUAFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  82. 82. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  83. 83. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  84. 84. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 5METAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO Porqué es fundamental monitorear el estado del recurso hídrico? Qué se monitorea?. (Aguas superficiales y subterráneas en el espacio y a través de tiempo, en cantidad y calidad). Cómo la actividad humana cambia la disponibilidad del recurso? (cambio en la cubierta superficial, construyendo represas y desviaciones, extrayendo agua de acuíferos, ríos y lagos).
  85. 85. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAMETAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO •Proyectos de suministro de agua •Proyectos de suministro de E. hidráulica •Diseño de obras viales. •Proyectos de navegación
  86. 86. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAMETAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO 1. Medición de caudal en cauces abiertos con el Método área – velocidad (Correntómetros) 2. Velocímetros con elementos rotativos. 3. Medición de velocidad con ecosondas. 4. Velocímetros acústicos. 5. Radares de velocidad superficial
  87. 87. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 6APLICACIÓN DE LA CIENCIA EN EL RECURSO HÍDRICO Cuáles han sido los aportes más significativos de la investigación a favor del ciclo hidrológico? Cuáles en monitoreo? Cuáles en potabilización? Cuáles en residuales? Cuáles en suministro?
  88. 88. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Proceso de ósmosis inversa Si se utiliza una presión superior a la presión osmótica, se puede producir el efecto contrario, el agua presente en la solución concentrada pasa a través de la membrana, mientras que los sólidos disueltos quedan retenidos. P para el agua de mar = 60 bares.La ósmosis es un fenómeno fco-qcorelacionado con el comportamiento del agua(como solvente de una solución) ante unamembrana semipermeable (permeable para elsolvente e impermeable para el soluto).Tal comportamiento implica una difusión delsolvente a través de la membrana sin gasto deenergía. La diferencia de altura se conocecomo P osmótica.
  89. 89. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 7DESARROLLO DE CAPACIDADES EN LA ADMÓN DEL AGUA El desarrollo de capacidades y los aprendizajes sociales son algunos de los desafíos más importantes que enfrenta la administración del agua. Cómo se relaciona el aprendizaje social con el desarrollo de capacidad? Cómo lograr un proceso dinámico que permita que las personas desarrollen nuevas formas de pensar para solucionar los problemas del uso sustentable del agua?
  90. 90. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  91. 91. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 8DESARROLLO INSTITUCIONAL Y PROCESOS POLÍTICOS RELACIONADOS CON EL AGUA Los procesos políticos son un factor crucial para la explicación de la “crisis del agua” que enfrenta la población mundial Porqué? Que papel está jugando la política nacional?. Cuál la política Internacional?.
  92. 92. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Conflicto por el agua en la cuenca del Jordán •El mar Muerto (perdido el 98% de la aportación de agua dulce del Jordán). •Las consecuencias son graves (las costas de Israel, al sur del MM, y Palestina, concretamente Cisjordania, en la parte norte). •Anualmente aparecen grietas (1.650 agujeros), algunos de ellos de varias decenas de metros de profundidad. •Los agujeros y las grietas tienen su causa en la infiltración del agua de lluvia que disuelve las sales subterráneas. •La situación política actual no contribuye a la puesta en marcha de medidas de vigilancia y protección.Fuente: El Tiempo. Abril 20, 2005
  93. 93. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  94. 94. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 9EVALUACIÓN DEL ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO A NIVEL MUNDIAL Cómo es la cobertura del abastecimiento y el saneamiento, hoy?. Que políticas locales, nacionales e internacionales podrían implementarse para mejorarlos?
  95. 95. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  96. 96. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUASERVICIO DE ACUEDUCTO
  97. 97. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 10 AGUA Y ENERGÍA Qué papel desempeña el agua en la generación de energía renovable y no renovable?. Cuál es su potencial en la producción de la energía del futuro?.
  98. 98. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAFuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  99. 99. INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE Energía Geotérmica Es aquella que se obtiene por extracción del calor interno de la tierra. Serequieren 2 pozos, uno para obtener el agua caliente o vapor de agua y otro para volverla a reinyectar al acuífero.
  100. 100. INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE Energía undimotrizEs la energía producida por el movimiento de las olas. Su funcionamiento sebasa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas através de unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre unaestructura similar a un pistón. El movimiento del agua impulsa un generador queproduce la electricidad. La corriente se transmite a tierra a través de un cablesubmarino.
  101. 101. Electricidad a partir de energía nuclear.El agua se utiliza en las centrales nucleares para la producción de vapor(energía térmica) el cual es usado para el movimiento de turbinas (energíamecánica) empleada en medios de transporte o para la generación eléctrica,en este caso el agua también se utiliza para el enfriamiento del vapor desalida.
  102. 102. Uso del agua en la producción de biocombustibles. La producción de biocombustibles requiere del uso de agua en dos etapas: en el crecimiento de las materias primas y en el proceso de producción de las plantas de biocombustibles. Si nos enfocamos solamente en el uso del agua en las plantas de biocombustibles, los biocombustibles dan la impresión de tener un impacto mínimo sobre el agua, especialmente cuando se los compara con las plantas convencionales de producción de energía térmica.
  103. 103. Agua Virtual y Huella hídrica. TEMA 11 Arjen Hoekstra, 2002. Conocer la huella hídrica sirve como indicador para tomar decisiones de consumo sustentables.John Anthony Allan, 1993.
  104. 104. Agua virtual café. Café en baba V=6899m3ton-1Fuente: Chapagain and Hoekstra, 2003. The water needed to have the dutch drink coffee. Pág 14.
  105. 105. Agua virtual café. Países. Requerimiento de Producción Rendimiento en Contenido de Contenido de agua para la promedio Peso relativo en Países café verde agua virtual del agua virtual del cosecha (1995-99) la producción café verde café tostado mm ton/ha m3/ton m3/ton ton/añoBrasil 1277 0.68 18925 22530 1370232 0.262Colombia 893 0.74 12139 14451 689688 0.132Indonesia 1455 0.55 26650 31727 466214 0.089Vietnam 938 1.87 5086 6054 384220 0.073Mexico 1122 0.46 24347 28985 329297 0.063Guatemala 1338 0.90 14940 17786 240222 0.046Uganda 1440 0.84 17139 20404 229190 0.044Ethiopia 1151 0.91 12749 15177 227078 0.043India 754 0.81 9312 11086 220200 0.042Costa Rica 1227 1.47 8424 10028 157188 0.030Honduras 1483 0.78 19028 22652 154814 0.030El salvador 1417 0.85 16789 19987 138121 0.026Ecuador 1033 0.32 32616 38828 121476 0.023Peru 994 0.61 16335 19446 116177 0.022Tailandia 1556 1.12 13993 16658 75814 0.015Venezuela 1261 0.35 35923 42766 67802 0.013Nicaragua 1661 0.73 22797 27139 65373 0.013Madagascar 1164 0.33 35521 42287 63200 0.012Tanzania 1422 0.38 37219 44308 44540 0.009Bolivia 1093 0.94 11733 13968 22613 0.004Togo 1409 0.34 41447 49341 14416 0.003 Fuente: Chapagain and Hoekstra, 2003. The water needed to have the dutch drink coffee. Pág 17.
  106. 106. Agua virtual taza de café. Contenido de agua Una taza de café (125ml) virtual Café Contenido Contenido Contenido de Café tostado soluble de café real de agua agua virtual m3/ton m3/ton gramo/taza litro/taza litro/taza Taza de café estándar 20400 7 0.125 140 Café suave 20400 5 0.125 100 Café fuerte 20400 10 0.125 200 Café instantáneo 39400 2 0.125 80 Fuente: Chapagain and Hoekstra, 2003. The water needed to have the dutch drink coffee. Pág 21.Fuente: Archivo Fotográfico Cenicafé
  107. 107. Agua virtual de algunos productos. Promedio de USA, China, India, Rusia, Indonesia, Australia, Brasil, Japón., Méjico, Italia, HolandaFuente: Water Resour Manage (2007) 21:35–48. Water footprints of nations. Hoekstra and Chapagain. Pág. 40 - 41
  108. 108. Huella hídrica de Colombia. Fuente: Adaptado de Chapagain and Hoekstra, 2004 por Martínez y Farfán, 2009.
  109. 109. Huella hídrica de un producto.Volumen de agua dulce consumido, directa e indirectamente, para producir elproducto, a lo largo de la cadena de producción. Muestra los volúmenes deconsumo de agua, según su origen, y los volúmenes de contaminación. Estudio Nacional de Huella Hídrica Colombia. Sector Agrícola. Arévalo, Lozano, Sandoval. WWF. 2011La huella hídrica verde: volumen de aguas pluviales almacenadoen el suelo que se evapora de los campos de cultivos.La huella hídrica azul: volumen de agua dulce extraído de loscuerpos de agua (superficiales y subterráneos), que es utilizado yno devuelto. Esta huella está representada principalmente por laevaporación del agua de regadío de los campos.La huella hídrica gris: Volumen de agua necesaria para que elcuerpo receptor reciba el vertido contaminante asociado a lacadena de producción y/o suministro sin que la calidad del aguasupere los límites permitidos por la legislación vigente. Fuente: Informe Planeta vivo. WWF, 2008
  110. 110. Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola. HH Verde % del HH Azul % del HH Gris % delPRODUCTO (Mm3/año) total PRODUCTO (Mm3/año) total PRODUCTO (Mm3/año) total Arroz 1.136 40,5% Café 1.151 54,9%Café 7.458 21,8% Palma Africana 338 12,1% Arroz 400 19,1%Plátano 4.377 12,8% Maíz 311 11,1% Maíz 237 11,3%Maíz 4.359 12,7% Caña de azúcar 217 7,7% papa 151 7,2%Caña de yuca 194 6,9% Cacao 45 2,2% azúcar 4.181 12,2% Algodón 126 4,5% Palma Africana 33 1,6%Arroz 3.212 9,4% Banano 119 4,2% Algodón 21 1,0%Palma Africana 2.803 8,2% Plátano 84 3,0% Caña de azúcar 20 0,9% papa 57 2,0% Tomate 16 0,8%yuca 1.920 5,6% Sorgo 39 1,4% Zanahoria 9 0,4%Cacao 1.207 3,5% Estudio Nacional de Huella Hídrica Colombia. Sector Agrícola. Arévalo, Lozano, Sandoval. WWF. 2011papa 1.090 3,2%Banano 822 2,4%
  111. 111. Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola. HH TotalCOD FAO PRODUCTO (Mm3/año) % del total 656 Café 8.687 22,2% 56 Maíz 4.908 12,5% 27 Arroz 4.749 12,1% 489 Plátano 4.461 11,4% 156 Caña de azúcar 4.418 11,3% 254 Palma Africana 3.174 8,1% 125 yuca 2.120 5,4% 116 papa 1.298 3,3% 661 Cacao 1.261 3,2% 486 Banano 941 2,4% Para 10 millones de sacos. Café verde: 600000 ton/año HHA: 12430 m3/ton HHG: 1920 m3/ton HHT: 14480 m3/ton Estudio Nacional de Huella Hídrica Colombia. Sector Agrícola. Arévalo, Lozano, Sandoval. WWF. 2011
  112. 112. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 12 USO EFICIENTE DEL AGUA Qué dispositivos de uso doméstico e industrial son susceptibles de rediseñarse con el fin de ahorrar agua? Cómo el desarrollo de capacidades juega un papel importante en el uso eficiente del agua? Ejemplos de rediseño que hayan impactado el sector agua y a la vez otros sectores de la economía.
  113. 113. Agua - Consumo doméstico. Lavar el carro con manguera 500L
  114. 114. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA 12 USO EFICIENTE DEL AGUA Baños Flujo optimo = 6 l/descarga Reducen hasta un 70% el consumo
  115. 115. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TRABAJO COLABORATIVO (25%). 3 TEMAS1.Tratamiento de aguas para abastecimiento. 2. Tratamiento de aguas residuales y 3. Reuso de aguas residuales. INTEGRACIÓN DE LOS MOMENTOS INDIVIDUALES El trabajo colaborativo también debe articular factores sociales, económicos, técnicos, culturales, ecológicos, políticos y legislativos y para su realización es imprescindible estudiar y aplicar los conocimientos adquiridos en la unidad 3. Se hará tipo ensayo con un tamaño entre 20 y 25 páginas (incluyendo tablas y figuras) y debe contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5. Conclusiones, 6. Bibliografía. El trabajo colectivo se debe publicar por uno de los integrantes en la Wiki respectiva.
  116. 116. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Captación de recursos hidráulicos en la naturaleza. AlmacenamientoVertido final cauce receptor. Tratamiento según uso Depuración agua residualSegún vertidos y medio receptor Distribución a consumo. Depósitos. Uso del agua consumo urbano doméstico e industrial.
  117. 117. MANEJO INTEGRAL DEL AGUATEMA 1. TRATAMIENTO DE AGUAS PARA ABASTECIMIENTO
  118. 118. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Caracterización del agua UNIDAD 2El agua natural es una solución de diversos compuestos que se le van incorporando a supaso en el ciclo hidrológico y que le dan un carácter diferente de acuerdo a lacomposición de los suelos y a los procesos físicos y químicos que se realizan durante supaso. El agua posee entonces unas características que se pueden medir y clasificar deacuerdo con determinaciones:
  119. 119. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Turbiedad Es una medida de la reducción de la intensidad de luz que pasa a través del agua. Se aplica a las aguas que tienen SS y coloidal que interfiere con el paso de la luz. Origen Óxidos de hierro, de zinc, coloides, sólidos suspendidos (arcillas).
  120. 120. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Turbiedad Unidades de medida. NTU. • Se mide en Jackson sólo para calibración de equipos ya existentes. •Se relaciona con unidades nefelométricas. •En Colorímetros • Espectrofotómetros de luz visible con una curva patrón. • Para calibrar los equipos se utiliza una solución inerte de SiO2 (1 ppm = 1 NTU).
  121. 121. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Turbiedad Porque debe medirse y removerse?• Aspectos estéticos, la turbiedad es función de lacontaminación del agua.• Aspectos económicos, para evitar tratamientos caseros,filtraciones y tiempos de sedimentación altos.• Para facilitar la desinfección. Para cloración se debe tener unaturbiedad menor de 1 NTU.• Aspectos ecológicos. La turbiedad impide la fotosíntesis.• Eficiencia de los procesos de tratamiento. Es un indicador delas operaciones de tratamiento efectuadas al agua, sobretodo enagua potable.
  122. 122. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Cadmio Fuentes de contaminación La corrosión de tubos galvanizados, erosión de depósitos naturales, efluentes de refinerías de metales, líquidos de escorrentía de baterías usadas o pinturas. Remoción: Sales de Al y regulación del pH, remueve el 90% de Cd en aguas turbias. El sulfato de hierro puede remover 90% deLa EPA recomienda como margen de cadmio a pH 7,5.seguridad un límite máximo permisible El ablandamiento cal-soda puede tenerde 0,005 mg/L para aguas de consumo una efectividad cercana a 100%, debido ahumano. El valor guía dado por la OMSes de 0,003 mg/L que se lleva a cabo a pH alto.
  123. 123. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Contaminación biológica del agua Antropogénicas Naturales Domesticas Escorrentía Industriales pluvial Inundaciones Mineras Agropecuarias Vertimiento Efluentes Arrastre de desagües Infiltración ARTTO Def. material fecalsin tratamiento Lixiviados Rellenos Sanitarios Pozos sépticos .
  124. 124. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Agentes patógenos y organismos productores de toxinas (En aguas superficiales con transmisión hidrica demostrada)Fuente: Aurazo de Z. Margarita
  125. 125. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales(En CN permiten el desarrollo de los ciclos bioquímicos, sin ser nocivos) Ecosistema acuático Luz solar Regula Regula Organismos Fotosíntesis con clorofila Algas Productores primarios Animales herbívoros Cladóceros, copépodos, Rotíferos (consumidores primer orden) Consumidores Consumidores segundo orden Tercer orden
  126. 126. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficialesRotíferos, copépodos y otros crustáceos Conforman los grupos predominantes del zooplancton de aguas superficiales. Participan en la cadena alimenticia de los ecosistemas acuáticos. El incremento anormal del zooplancton causa un desequilibrio en el sistema • Disminución del oxígeno disuelto • Alteraciones en el pH • En el olor y el color del agua
  127. 127. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Conclusión La presencia de los organismos de vida libre en condiciones normales es beneficiosa para las aguas superficiales. Se convierte en un problema cuando su concentración y composición alteran la calidad del agua y se presentan dificultades para el uso y tratamiento del recurso hídrico.
  128. 128. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA EL AGUA POTABLE Se conoce con este nombre al agua que ha sido tratada con el objetivo de hacerla apta para el consumo humano, teniendo en cuenta todos sus usos domésticos. Decreto Colombiano 1575 del 2007. “Agua potable: Es aquella que por cumplir las características físico - químicas y microbiológicas, en las condiciones señaladas en el decreto, y demás normas que la reglamenten, es apta para consumo humano”.
  129. 129. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA EL AGUA POTABLE Aspectos fisicoquímicos Factores que afectan la aceptabilidad del agua para consumo humano. a) Su apariencia estética: turbiedad, olor, color y sabor, espuma. b) Su composición química: acidez, alcalinidad, aceites y grasas, compuestos orgánicos e inorgánicos en general.
  130. 130. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA EL AGUA POTABLE Aspectos biológicos El agua potable no debe contener agentes patógenos que puedan afectar la salud del consumidor. Los indicadores de contaminación fecal, coliformes termotolerantes y Escherichia coli no deben estar presentes en 100 mL de muestra. Esta calidad debe mantenerse desde que el agua sale de la planta de tratamiento (o de la fuente de agua, en el caso de aguas de origen subterráneo) hasta llegar al consumidor.
  131. 131. Consumo doméstico en algunos países. Consumo doméstico anual en litros por persona en diferentes partes del mundo Canadá 288.350 Estados Unidos 239.074 Japón 104.000 Suiza 96.000 Europa 87.600 Area de Barcelona 79.570 Italia 78.000 Alemania 63.875 Colombia 63.875 Reino unido 40.880 Grecia 40.000 Argelia 35.000 India 9.000 Sudán 7.000 Fuente: Modificado de Diputación de Barcelona, 2010. El ahorro de agua doméstica Nivel de complejidad Dotación neta mínima Dotación neta máxima del sistema (L/hab·día ) (L/hab·día) Bajo 100 150 Medio 120 175 Medio alto 130 - Alto 150 - Fuente: Reglamento de Agua y Saneamiento Básico (RAS 2000)
  132. 132. Resolución 2115 del 2007. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICASCARACTERÍSTICAS QUÍMICAS QUE TIENEN IMPLICACIONES SOBRE LA SALUD HUMANA Fuente: MAVDT, 2007. Agua Potable
  133. 133. Problemas por agua contaminada.Problemas en la pigmentación de la piel por alto As Trachoma causado por Chlamydia trachomatis
  134. 134. Plantas potabilizadoras. Planta potabilizadora en Teruel (Huila).
  135. 135. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA
  136. 136. PROGRAMA ACADÉMICOMANEJO INTEGRAL DEL AGUA PLANTA POTABILIZADORA Prueba de jarras (Jar Test)
  137. 137. Agua Potable - Destilación. Destilador Solar. Franco, 1999 Destilador casero.http://www.globered.com/tema/140692_como_hacer_destilador_agua_casero
  138. 138. ¿Qué es IRCA?. Característica Puntaje de riesgoColor aparente 6Turbiedad 15pH 1.5Cloro Residual Libre 15Alcalinidad Total 1 IRCA Por MuestraCalcio 1Fosfatos 1Manganeso 1Molibdeno 1Magnesio 1Zinc 1Dureza Total 1Sulfatos 1Hierro Total 1.5Cloruros 1Nitratos 1Nitritos 3Aluminio (Al+3) 3Fluoruros 1COT 3Coliformes Totales 15Escherichia Coli 25Sumatoria de puntajes asignados 100 Fuente: MAVDT, 2007. Agua Potable
  139. 139. Clasificación del IRCA. Fuente: MAVDT, 2007. Agua Potable
  140. 140. Evaluación del IRCA 2008.
  141. 141. Evaluación del IRCA 2010.
  142. 142. Evaluación del IRCA 2010.
  143. 143. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUATEMA 2. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESMEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA UNIDAD 3 Para dimensionar las instalaciones de depuración. Fijar las normas de vertidos de contaminantes. Establecer el monto de tasas que graven a los contaminadores.
  144. 144. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAMEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  145. 145. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUAMEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Decreto 1594 de 1984
  146. 146. Normativa en recurso hídrico. Proyecto de Resolución 2011 (MAVDT) Proyecto de Resolución 2012 (MADS)
  147. 147. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Métodos de análisis de aguaLos procedimientos, equipos y reactivos para los parámetros que se analizan a unamuestra de agua se encuentran en el “STANDARD METHODS FOR EXAMINATIONOF WATER AND WASTEWATER”
  148. 148. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUADEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES
  149. 149. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUADEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALESDiseño de un sistema de tratamiento anaerobio. ENSAYOS DE LABORATORIO
  150. 150. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALESTratamientos biológicos en la depuración de las aguas residuales Sistemas de tratamiento naturales
  151. 151. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUADEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Una vez conocidas las características del agua residual y analizadas todas las necesidades y condicionantes, así como los objetivos de calidad que se persiguen, es necesario conocer los diferentes sistemas de tratamiento para llegar a cumplirlos, sin olvidar los objetivos de tipo económico.
  152. 152. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUADEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Objetivo Reducir la carga de contaminantes del vertido y convertirlo en inocuo para el medio ambiente. Para cumplir estos fines se usan distintos tipos de tratamiento dependiendo de los contaminantes que arrastre el agua y de otros factores más generales, como localización de la planta depuradora, clima, ecosistemas afectados, entre otros.
  153. 153. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUADEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Métodos convencionales.
  154. 154. Producción de aguas residuales.La producción diaria de ARD en Colombia se estima en 6 millones de m3. 20% conducidas a PTAR y 80%vertidas sin tratamiento (SISPD, 2009).Cerca de 350 municipios cuentan con alguna infraestructura para depuración y se tienen en total 454PTAR (MAVDT, 2010).El 95% de las aguas residuales generadas en el sector agrícola no son tratadas (MAVDT, 2003). El paíssólo trata el 9% de sus aguas residuales (Guerrero, 2010).Los principales problemas relacionados con el tratamiento de las AR son (Guerrero, 2010): Lastecnologías utilizadas no son las adecuadas, las PTAR se encuentran incompletas, poco seguimiento ycontrol a los procesos de la PTAR y falta de capacitación del recurso humano. Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010
  155. 155. Producción de aguas residuales. Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010 Laguna facultativa (55%)Lodos activados (22%) Filtro percolador (14%) Reactor UASB (9%)
  156. 156. Municipios con PTARD.
  157. 157. Municipios con PTARD.Problemática en Colombia PTAR en Teruel, Huila
  158. 158. Municipios con PTARD. PLANTA DE TRATAMIENTO VILLA VIEJA (HUILA)TRATAMIENTO PRELIMINAR TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO Caudal de diseño: 12 L/s1. Canal de entrada 1. Caseta de bomba Periodo de diseño: 20 años2. Vertedero de 2. FAFA excesos 3. RAFP3. Rejas de cribado 4. Chimenea4. Desarenador 5. Caseta de5. canaleta Parshall. operaciones
  159. 159. Municipios con PTARD. PLANTA DE TRATAMIENTO SALENTO (QUINDIO) Área de Cribado Desarenador Trampas de grasaDisposición de los lodos Reactores anaerobios Vertederos de regulación Puesta en funcionamiento:28 de febrero 1997 Capacidad: 15 L/seg Tiempo de Residencia: 12 Horas Lechos de secado
  160. 160. Municipios con PTARD. PLANTA DE TRATAMIENTO SAN FERNANDO, MEDELLÍN http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/O/once_propuestas_pujan_por_planta_de_aguas_de_b ello.aspLa planta cuenta con: Estación de Bombeo, desarenadores, sedimentaciónprimaria, tratamiento secundario, sedimentación final, espesamiento ydeshidratación de sólidos. La planta se diseñó para un caudal de 4.8 m3/s; tiene 23600 m2 de superficieconstruida; el costo de la planta fue 110 millones de dólares.
  161. 161. Índice de Calidad del Agua (ICA). Debido a la cantidad de parámetros que participan en el diagnóstico de la calidad del agua y a lo complejo que éste puede llegar a ser, se han diseñado índices para sintetizar la información proporcionada por esos parámetros.  Desde el punto de vista físico-químico y microbiológico la Fundación Nacional de Saneamiento (USA) diseñó un índice multiparámetro, que utiliza 9 parámetros (DBO, SST, % de saturación de Oxígeno, CF, N-NH3, pH, T, Turbidez y P-PO4) para calcular el índice de calidad de un cuerpo de agua. En el se construyeron curvas promedios que permitieran relacionar el efecto de cada uno de los parámetros sobre la calidad del agua (Q), de acuerdo con el concepto de expertos.Efluente de un SMTA (Foto Cortesía, Ing. D. Zambrano).
  162. 162. Índice de Calidad del Agua (ICA).WILKES UNIVERSITY. Center for Environmental Quality. Environmental Engineering and Earth Sciences.Calculating NSF Water Quality Index. On line Internet. Disponible en http://www.water-research.net/watrqualindex/index.htm.
  163. 163. Escala de valoración del ICA.
  164. 164. Índice Biótico (BMWP).
  165. 165. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUATEMA 3. TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL Qué aspectos debe incorporar el modelo de sistema integrado de tratamiento y uso de aguas residuales domésticas? (ambientales, agrícolas, sociales, institucionales, legales y económicos).
  166. 166. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUATRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL

×