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Seminario Manejo Integrado del Agua

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  • 1. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>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 5 Foros Mundiales de Agua celebrados en Marruecos, La Haya, Japón, México y Estambul. </li></ul>GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 2. <ul><li>Fue en Dublin, en 1992, en la Conferencia Internacional sobre Agua y Medio Ambiente, en donde se establecieron 4 principios que han sido adoptados universalmente como guía para la GIRH. </li></ul><ul><li>PRINCIPIO I. El agua dulce es un recurso vulnerable y finito, esencial para mantener la vida, el desarrollo y el medioambiente. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Reconoce que el agua se requiere para muchos propósitos, funciones y servicios diversos. </li></ul><ul><li>Un manejo holístico que involucre no sólo la oferta y la demanda, sino también las amenazas del recurso, es el apropiado. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Los seres humanos pueden afectar la productividad del recurso hídrico, al reducir la disponibilidad y la calidad del agua. </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 3. <ul><li>  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. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>El agua es un elemento del cual todos somos responsables por su custodia. </li></ul><ul><li>La participación real se logra sólo cuando los interesados forman parte del proceso de toma de decisiones. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Un enfoque participativo es el único medio para alcanzar consensos duraderos y un acuerdo común. </li></ul><ul><li>Los gobiernos a nivel nacional, regional y local tienen la responsabilidad de que la participación se lleve a cabo. </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 4. <ul><li>PRINCIPIO III. La mujer desempeña un papel fundamental en el abastecimiento, el manejo y la protección del agua. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>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. </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 5. <ul><li>PRINCIPIO IV. El agua posee un valor económico en todos sus usos competitivos y debería reconocérsele como un bien económico. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>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). </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 6. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA <ul><li>COMPETENCIAS. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>  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. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 7. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Unidad 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 agua Subunidad 1. Aspectos físico-químicos del agua Lección 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. Contenido del curso
  • 8. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Unidad 2. La Calidad del agua Subunidad 2. Aspectos biológicos del agua Lección 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 Potable Lección 1. Aspectos físico-químicos del agua potable Lección 2. Aspectos biológicos del agua potable Lección 3. Criterios físico-químicos para una fuente abastecedora. Lección 4. Criterios biológicos para una fuente abastecedora. Contenido del curso
  • 9. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Unidad 3. Contaminación del agua y tratamiento Subunidad 1. La medida de la contaminación del agua Lección 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 tratamiento Lección 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 AR Lección 5. Sistemas de tratamiento naturales. Lección 6. Plantas potabilizadoras. Lección 7. PTAR domésticas. Contenido del curso
  • 10. EVALUACIÓN DEL CURSO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Encuesta 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%
  • 11. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA ACTIVIDAD INICIAL.   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? GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 12. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TEMA FORO PERMANENTE     Para cientos de millones de personas en el mundo, el acceso al agua es una tragedia, generando pobreza, enfermedad y muerte.   En el documento final del V Foro Mundial del agua, realizado en Estambul en marzo del año pasado, en el que asistieron delegados de 150 países quedó condensado que el acceso al agua potable seguirá sin ser considerado un derecho humano..   Lo anterior pone de manifiesto las diferencias entre los países a la hora de comprometerse a garantizar el acceso al agua como un derecho esencial de todo ser humano.   Exponga razones a favor y en contra de esta decisión y exprese su punto de vista. GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 13. TRABAJO INDIVIDUAL PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Realice un análisis sobre la problemática del agua, publique una entrada tipo ensayo en su blog personal de internet 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 inercia burocrática, el déficit de nuevas inversiones en la creación de capacidades humanas aunadas a la escasez de recursos y los cambios ambientales hacen que 1100 millones de habitantes carezcan de agua potable y 2400 millones (casi la mitad de la población) no disponga de servicios sanitarios básicos. (Informe ONU, 2006).                                                           
  • 14. TRABAJO COLABORATIVO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 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 el recurso tarea.
  • 15. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA “ La declaración ministerial aprobada en Estambul, en el V Foro Mundial del agua, en el 2009, con participación de 150 países NO reconoce el acceso al agua y al saneamiento como un derecho humano, aunque sí aparece recogido como un anexo a la misma, suscrito por 19 países”. GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO UNIDAD 1.
  • 16. <ul><li>PRIVATIZACION DEL RECURSO </li></ul><ul><li>El agua está dejando de ser un bien de la humanidad para convertirse en un bien económico , grandes trasnacionales ven en ella el negocio más lucrativo del momento. </li></ul><ul><li>Un ejemplo es el agua embotellada, sector que reportó beneficios superiores a los 86 mil millones de dólares, en el 2002. </li></ul><ul><li>El modelo de privatización del agua nació en Francia desde finales de los ochenta. Hoy 3 industrias francesas manejan el 75% del mercado mundial de la gestión privada del agua (Suez Environnement, General des eaux, Saur). </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 17. <ul><li>AGUA COMO BIEN PÚBLICO </li></ul><ul><li>Algunos países como Uruguay han consagrado al agua como un derecho fundamental inviolable asociado a la vida. </li></ul><ul><li>A partir de la experiencia que muchos países han tenido con la privatización de recurso y del reconocimiento de la importancia del agua para la vida se viene promulgando la concepción del agua como un bien público cuya administración y manejo deben estar en manos del estado. </li></ul><ul><li>Los defensores de este concepto han llegado a proponer que el agua se considere patrimonio de la humanidad y derecho fundamental de la misma . </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 18. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 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. GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO Podemos definir…
  • 19. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA El agua debe ser administrada en beneficio de toda la población , lo que implica asumir responsabilidades (contabilización, conservación y control de uso adecuado), así como reglamentar la asignación de derechos de uso.   Si no mejora GIRH se estima que en el 2025 dos tercios de la población mundial padecerá de escasez grave o moderada de agua. En el siglo pasado la demanda mundial sobre los recursos hídricos se multiplicó por 7, mientras que la población por tres.   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).  GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
  • 20. CUENCAS HIDROGRÁFICAS 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. Las cuencas son llamadas también áreas de drenaje natural, en donde se recolecta y almacena agua, para los diferentes usos, por ello la preservación de las cuencas es vital para el desarrollo integral del hombre. Cada cuenca es parte o conforma un ecosistema completo. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 21. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS <ul><li>Las cuencas hidrográficas son las unidades primordiales dentro del ciclo hidrológico. </li></ul><ul><li>Su vegetación regula los suministros de agua, absorbe las lluvias que se infiltran en el suelo y llegan a los ríos </li></ul><ul><li>Ayuda a regular el clima y proveen de hábitat a una gran variedad de plantas y animales. </li></ul><ul><li>De no existir vegetación en las Cuencas, se presentaría erosión de los suelos y desaparición de fuentes de agua en períodos de sequía. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  • 22. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA La ordenación de cuencas se hará teniendo en cuenta los siguientes principios (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 ser objeto de programas de conservación y/o restauración. 3. En la utilización de los recursos hídricos, el c onsumo humano tendrá prioridad sobre cualquier otro uso y deberá ser tenido en cuenta en la ordenación 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 la misma. 6. Promover medidas de ahorro y uso eficiente del agua. 7. Considerar las condiciones de amenazas, vulnerabilidad y riesgos ambientales que puedan afectar el ordenamiento de la cuenca. 8. Los regímenes hidroclimáticos de la cuenca en ordenación. CUENCAS HIDROGRÁFICAS
  • 23. La red de ríos en una cuenca se conoce como el Sistema Riverino. Estos están categorizados en órdenes. Los canales pequeños -por donde fluye agua la mayor parte del año- se llaman ríos de primer orden o manantiales. Los ríos que reciben las aguas de dos o más ríos de primer orden se denominan ríos de segundo orden. Cuando dos ríos de segundo orden se combinan, el resultado es un río de tercer orden. El orden de los ríos se incrementa hasta que todas las aguas están unidas en un río muy grande que desemboca en el mar. El Río Mississippi en los Estados Unidos es un río de doceavo orden. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS
  • 24. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS ESCALA DE COMPLEJIDAD DE ACCIONES EN PROGRAMAS DE MANEJO DE CUENCAS
  • 25. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS GESTIÓN INTEGRAL
  • 26. Ejemplo del uso de agua y concesiones en una cuenca. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CUENCAS HIDROGRÁFICAS
  • 27. 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. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 28. <ul><li>V Foro mundial del agua. 16 - 22 de marzo de 2009. </li></ul><ul><li>Estambul, Turquía. </li></ul><ul><li>Lema: “Conciliar las divisiones por el agua&amp;quot; </li></ul><ul><li>Sus principales objetivos fueron: </li></ul><ul><li>Incrementar la importancia del agua en la agenda política. </li></ul><ul><li>Respaldar los debates que lleven a solucionar los problemas relacionados con el agua en el siglo XXI. </li></ul><ul><li>Formular propuestas concretas y darlas a conocer a nivel mundial. </li></ul><ul><li>Conseguir el compromiso político. </li></ul><ul><li>“ La declaración ministerial aprobada en Estambul NO reconoce el acceso al agua y al saneamiento como un derecho humano, aunque sí aparece recogido como un anexo a la misma, suscrito por 19 países”. </li></ul><ul><li>Se convocan cada 3 años a instancias del Consejo Mundial del agua, Creado en 1996 en Marsella (Francia), tras las recomendaciones de la Cumbre de la Tierra celebrada en 1992 en Río de Janeiro. </li></ul><ul><li>Formado por 175 miembros, entre funcionarios, ministerios de recursos hidráulicos y medioambientales, científicos y representantes de organismos internacionales. </li></ul><ul><li>La misión es salvaguardar los recursos de agua dulce del planeta, mediante la cooperación internacional y el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). </li></ul>MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO
  • 29. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Herencia de la Cumbre de la Tierra de Río Desde 1997, el Foro Mundial del Agua se ha reunido en las siguientes ocasiones: - I Foro Mundial del Agua: Se celebró en (Marruecos), en 1997 y reunió a representantes de más de cincuenta países del mundo. Con el lema &amp;quot;El Agua: una Herencia en Común&amp;quot;, se centraron sobre todo en dos las perspectivas a largo plazo para la gestión del agua y los desafíos del agua en el siglo XXI. - II Foro Mundial del Agua : Se celebró en La Haya (Holanda), en marzo de 2000 y reunió a 115 ministros de Medio Ambiente y cerca de 4.000 representantes de todo el mundo. Con el lema &amp;quot;Hacer del agua un problema de todos&amp;quot;, se fijó la tarea de crear un plan de acción para los próximos treinta años, a fin de garantizar un suministro suficiente de agua potable a un precio razonable para cada habitante del planeta. - III Foro Mundial del Agua: tuvo lugar en Japón, en las ciudades de Kioto, Shiga y Osaka, y se desarrolló en marzo de 2003, coincidiendo con la celebración del Año Mundial del Agua. Los participantes redactaron una Declaración final que incluyó las principales recomendaciones para lograr las denominadas &amp;quot;Metas del Milenio&amp;quot;, adoptadas en la cumbre de Johannesburgo en el 2002, entre otras, destaca la reducción de la población sin acceso a agua potable y sin un sistema de sanidad básico para el año 2015. La Declaración de Tokio destacó la importancia de la cooperación internacional, la participación del sector público y privado para la financiación y los esfuerzos por asistir a los países menos desarrollados en el saneamiento, la gestión de los recursos hídricos, la contaminación y la prevención de desastres.
  • 30. TEMAS A PREPARAR PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 31. TEMA 1 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA 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?
  • 32. &nbsp;
  • 33. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 34. TEMA 2 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA 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?.
  • 35. &nbsp;
  • 36. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
  • 37. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Fuente: Riesgos para la salud de las deficiencias en abastecimiento y saneamiento
  • 38. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Fuente:
  • 39. TEMA 3 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA, 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?.
  • 40. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 41. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 42. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 43. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CONDICIONES DEL AGUA EN COLOMBIA Deterioro de la calidad <ul><li>Aguas servidas </li></ul><ul><li>Modificación de cobertura vegetal </li></ul><ul><li>Explotación minera </li></ul><ul><li>Sistemas de explotación </li></ul><ul><li>agropecuaria e industrial </li></ul><ul><li>Lixiviados provenientes de botaderos de residuos sólidos a cielo abierto </li></ul>Espacio continental AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE                                                      
  • 44. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA CONDICIONES DEL AGUA EN COLOMBIA Espacio marino Zonas críticas por contaminación* Caribe: San Andrés (San Andrés), Santa Marta (Magdalena), Barranquilla (Atlántico), Cartagena (Bolívar), Golfo de Morrosquillo (Sucre-Córdoba), Golfo de Urabá (Antioquia). Recibe aproximadamente 220 millones de ton/año de sedimentos, de los cuales al río Magdalena corresponde el 58% (Min Ambiente, 1996). Pacífico: Buenaventura (Valle), Tumaco (Nariño), La Tola (Nariño), Guapi (Cauca ). Recibe una descarga anual de sedimentos aproximada de 116 millones de toneladas, en su gran mayoría transportadas por los ríos San Juan y Patía * *Monitoreo de la Red de Vigilancia para la Protección y Conservación de la Calidad de las Aguas Marinas y Costeras Redcam-2003 AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE
  • 45. TEMA 4 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MANEJO 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?
  • 46. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 47. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 48. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 49. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 50. TEMA 5 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA METAS 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).
  • 51. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA METAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO <ul><li>Proyectos de suministro de agua </li></ul><ul><li>Proyectos de suministro de E. hidráulica </li></ul><ul><li>Diseño de obras viales. </li></ul><ul><li>Proyectos de navegación </li></ul>
  • 52. TEMA 6 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA APLICACIÓN 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?
  • 53. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Proceso de ósmosis inversa La ósmosis es un fenómeno fco-qco relacionado con el comportamiento del agua (como solvente de una solución) ante una membrana semipermeable (permeable para el solvente e impermeable para el soluto). Tal comportamiento implica una difusión del solvente a través de la membrana sin gasto de energía. La diferencia de altura se conoce como P osmótica. 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.
  • 54. TEMA 7 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA DESARROLLO 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?
  • 55. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 56. TEMA 8 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA DESARROLLO INSTITUCIONAL Y PROCESOS POLÍTICOS RELACIONADOS CON EL AGUA <ul><ul><ul><li>Los procesos políticos son un factor crucial para la explicación de la “crisis del agua” que enfrenta la población mundial </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Porqué? </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Que papel está jugando la política nacional?. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cuál la política Internacional?. </li></ul></ul></ul>
  • 57. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA <ul><li>El mar Muerto (perdido el 98% de la aportación de agua dulce del Jordán). </li></ul><ul><li>Las consecuencias son graves (las costas de Israel, al sur del MM, y Palestina, concretamente Cisjordania, en la parte norte). </li></ul><ul><li>Anualmente aparecen grietas (1.650 agujeros), algunos de ellos de varias decenas de metros de profundidad. </li></ul><ul><li>Los agujeros y las grietas tienen su causa en la infiltración del agua de lluvia que disuelve las sales subterráneas. </li></ul><ul><li>La situación política actual no contribuye a la puesta en marcha de medidas de vigilancia y protección. </li></ul>Fuente: El Tiempo. Abril 20, 2005 Conflicto por el agua en la cuenca del Jordán
  • 58. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 59. TEMA 9 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA EVALUACIÓN 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?
  • 60. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 61. Fuente: PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 62. SERVICIO DE ACUEDUCTO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 63. TEMA 11 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL Qu é aspectos debe incorporar e l modelo de sistema integrado de tratamiento y uso de aguas residuales domésticas? (ambientales, agrícolas, sociales, institucionales, legales y económicos).
  • 64. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL
  • 65. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL
  • 66. TEMA 12 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 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?.
  • 67. Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 68. Huella hídrica de los principales cultivos energéticos. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 69. TEMA 13 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA VIRTUAL Cómo la consideración del agua virtual puede ayudar a encontrar soluciones al problema de escasez de agua? Qué problemas o beneficios se derivan del comercio del agua virtual? Qué importancia puede tener el conocimiento de la huella hídrica personal?
  • 70. TEMA 13 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA AGUA VIRTUAL
  • 71. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Mientras más elaborado es un producto, más agua se utiliza para fabricarlo
  • 72. AGUA VIRTUAL PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 73. TEMA 14 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 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.
  • 74. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 75. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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)…
  • 76. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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 &amp;quot;Meteorológica“ describe el ciclo del agua. El agua es pureza y bendición (lluvia, diluvio, bautismo). En la biblia Job, 36 (27), se describe el ciclo del agua. Para un teólogo
  • 77. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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.
  • 78. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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.
  • 79. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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.
  • 80. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Para un Químico El agua es H 2 O , 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).
  • 81. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Para un profesor ¿qué agua?: ¿el agua dulce, agua dura, agua blanda (&lt; 0,5 ppt), agua negra, agua gris, agua pesada (D 2 O), 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, HNO 3 ), agua fuerte (HNO 3 , H 2 O)… aguamiel…
  • 82. ¿Qué es el agua? PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL 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 H 2 O. 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.
  • 83. PROPIEDADES DEL AGUA <ul><li>Es la única sustancia en estado natural que se presenta sobre la tierra, al mismo tiempo, bajo los tres estados: </li></ul><ul><li>Sólido en los casquetes polares y nevados </li></ul><ul><li>Líquido en los mares lagos y ríos </li></ul><ul><li>Gaseoso como parte del aire se encuentra el vapor de agua. </li></ul><ul><li>Su estructura molecular es análoga a la de las sustancias cuyas fórmulas moleculares son: H 2 Te, H 2 Se y H 2 S y sin embargo se aleja de los valores esperados para sus temperaturas de fusión y ebullición. </li></ul>PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 84. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 85. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL 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 H 2 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.
  • 86. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 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 H 2 (enlace entre el H 2 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. 2. Alta fuerza de Cohesión (Atracción entre moléculas = medio)
  • 87. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 3. Elevada fuerza de Adhesión (Atracción entre moléculas ≠ medio) De nuevo, los enlaces tipo puente de H 2 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.
  • 88. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL 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.
  • 89. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL 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.
  • 90. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 6. Propiedades eléctricas El agua tiene una elevada constante dieléctrica ε = 80, de las mayores. Por lo que tiene un alto poder ionizante que le permiten disolver compuestos iónicos como las sales minerales y compuestos covalentes polares como los glúcidos. Igualmente tiene la menor conductividad eléctrica, 5,5*10 -6 siemens/m.
  • 91. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 7. Propiedades Térmicas El agua tiene un alto calor específico 1,00 cal/g°C, siendo superada sólo por el amoníaco. (1,12). Un calor latente de fusión de 80 cal/g y un calor latente de vaporización de 540 cal/g. Debido a los valores elevados de los calores específicos y latentes, ésta actúa como regulador del clima (absorbiendo o cediendo energía si es necesario) y como fluido portador de calor en la industria. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse.
  • 92. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 8. Propiedades ópticas La transparencia del agua depende de su cantidad y de la longitud de onda de la luz que la atraviesa. Los rayos U.V. la atraviesan bien pero los IR apenas penetran en ella. Su transparencia se utiliza frecuentemente para medir ciertas formas de contaminación y, por tanto, la eficacia de los tratamientos de depuración. Disco secci. En grandes cantidades se observa su color azul. El agua no absorbe del espectro electromagnético las radiaciones correspondientes al color azul.
  • 93. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 9. 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
  • 94. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 10. Propiedades químicas El agua es uno de los mejores reactivos químicos, interaccionando con iones y moléculas. Las reacciones con el agua se denominan en forma general “reacciones de 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 + H 2 O ― H 3 O + + Cl – NH 3 + H 2 O ― NH 4 + + OH – Reacciones redox . El agua puede actuar como oxidante y como reductor. Como oxidante se reduce a H 2 y como reductor se oxida a H + . 2Na + 2H 2 O ― 2Na(OH) + H 2 2F 2 + 2H 2 O ― 4HF + O 2
  • 95. PROPIEDADES DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA 10. Propiedades químicas <ul><li>Reacciones con óxidos . </li></ul><ul><li>Óxidos no metálicos. </li></ul><ul><li>SO 3 + H 2 O ― H 2 SO 4 </li></ul><ul><li>b. Óxidos metálicos. </li></ul><ul><li>Na 2 O + H 2 O ― 2NaOH </li></ul><ul><li>Reacciones con haluros. </li></ul><ul><li>PCl 3 + 3H 2 O ― H 3 PO 3 + 3HCl </li></ul><ul><li>SiCl 4 + 4H 2 O ― H 4 SiO 4 + 4HCl </li></ul>
  • 96. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Caracterización del agua UNIDAD 2 El agua natural es una solución de diversos compuestos que se le van incorporando a su paso en el ciclo hidrológico y que le dan un carácter diferente de acuerdo a la composición de los suelos y a los procesos físicos y químicos que se realizan durante su paso. El agua posee entonces unas características que se pueden medir y clasificar de acuerdo con determinaciones:
  • 97. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Caracterización del agua.
  • 98. CICLO HIDRÓLOGICO PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Relaciones entre la atmósfera, la litósfera y la hidrósfera Movimiento por capacidad de cambio de estado físico: gaseoso, líquido y sólido. Ciclo dinámico (precipitación, infiltración, escorrentía, evaporación y evapotranspiración). Es el proceso de circulación del agua en la biósfera
  • 99. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Flujo de agua en el ciclo hidrológico E l agua es un recurso natural renovable pero finito. El proceso hidrológico del agua -sucesos y estados por los cuales pasa el agua desde la atmósfera a la tierra y de regreso a la atmósfera- nos asegura que hay la misma cantidad de agua a hora que cuando la tierra se formó.
  • 100. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Balance hídrico Es la cuantificación tanto de los parámetros involucrados en el ciclo hidrológico como de los consumos de agua de los diferentes sectores de usuarios, en un área determinada, dando como resultado un diagnóstico de las condiciones reales del recurso hídrico en cuanto a su oferta, demanda y disponibilidad en esa área. El modelo de balance hídrico se basa en la ley de la conservación de la materia: ENTRADAS – SALIDAS = CAMBIO EN EL ALMACENAMIENTO En el modelo se tienen en cuenta las siguientes entradas: 1. Precipitación, 2. Transvases, 3. Retornos de la demanda (riego, electricidad). En el modelo se tienen en cuenta las siguientes salidas: 1. Evapotranspiración real, 2. Evaporación superficial (cuerpos de agua y suelo), 3. Escurrimiento superficial, 4. Demanda Interna en la cuenca, 5. Demanda externa en la cuenca. En el modelo se tienen en cuenta como cambio en el almacenamiento: 1. Recarga de acuíferos, 2. Variación de nivel en cuerpos de agua.
  • 101. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Balance hídrico
  • 102. OFERTA Y DEMANDA DE AGUA EN EL PLANETA MANEJO INTEGRAL DEL AGUA En la Tierra hay 1.500 millones de km 3 de agua. 39 millones de km 3 son de agua dulce (2.4%). 0,12% del agua de la Tierra es apta para ser potabilizada.
  • 103. Oferta y demanda de agua en el planeta PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA Distribución percápita en el mundo Canadá 109.000 m 3 /hab/año Colombia 12.000 m 3 /hab/año Medio oriente 9 de 14 países &lt; 1000 m 3 /hab/año China (20% población mundial) 8% del agua dulce mundial Fuente: http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/e/elagua.html El consumo total de agua se ha triplicado desde 1950 y ahora sobrepasa los 4.300 km 3 por año, equivalente al 30,7% de la dotación de agua dulce renovable del mundo que se puede considerar como estable. USOS DISTRIBUCIÓN Riego agrícola 65% Industria 25% Consumo doméstico comercial y otros 10%
  • 104. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO Físicas Químicas Biológicas Fuente: Min Protección Social Características del agua
  • 105. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Origen Óxidos de hierro, de zinc, coloides, sólidos suspendidos (arcillas). 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.
  • 106. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA <ul><li>Unidades de medida . NTU . </li></ul><ul><li>Se mide en Jackson sólo para calibración de equipos ya existentes. </li></ul><ul><li>Se relaciona con unidades nefelométricas. </li></ul><ul><li>En Colorímetros </li></ul><ul><li>Espectrofotómetros de luz visible con una curva patrón. </li></ul><ul><li>Para calibrar los equipos se utiliza una solución inerte de SiO 2 (1 ppm = 1 NTU) . </li></ul>Turbiedad
  • 107. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Turbiedad Porque debe medirse y removerse ? • Aspectos estéticos , la turbiedad es función de la contaminación del agua. • Aspectos económicos , para evitar tratamientos caseros, filtraciones y tiempos de sedimentación altos. • Para facilitar la desinfección . Para cloración se debe tener una turbiedad menor de 1 NTU. • Aspectos ecológicos . La turbiedad impide la fotosíntesis. • Eficiencia de los procesos de tratamiento. Es un indicador de las operaciones de tratamiento efectuadas al agua, sobretodo en agua potable.
  • 108. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA <ul><li>Fuentes de contaminación </li></ul><ul><li>Los efluentes de refinerías de metales. </li></ul><ul><li>Erosión de depósitos naturales. </li></ul><ul><li>Remoción </li></ul><ul><li>Es absorbido por óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso (coagulación). </li></ul><ul><li>Control adecuado del pH en la planta de ablandamiento del agua con cal puede lograrse una remoción de 90% </li></ul>Bario EPA ha fijado valor límite de 2 mg/L, en las fuentes de aguas para consumo humano. La OMS da un valor guía de 0,7 mg/L.
  • 109. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA <ul><li>No es un elemento esencial para la nutrición humana y vegetal. </li></ul><ul><li>Remoci ón </li></ul><ul><li>Ablandamiento cal-soda a pH 8,5–11,3 (98%) y, en menor grado, Coagulación con sulfato férrico. </li></ul><ul><li>La OMS ha establecido como valor guía para aguas de consumo 0,3 mg/L, mientras que el Canadá considera 5 mg/L como concentración máxima aceptable. </li></ul>Boro
  • 110. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO 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% de cadmio a pH 7,5. El ablandamiento cal-soda puede tener una efectividad cercana a 100%, debido a que se lleva a cabo a pH alto. La EPA recomienda como margen de seguridad un límite máximo permisible de 0,005 mg/L para aguas de consumo humano. El valor guía dado por la OMS es de 0,003 mg/L
  • 111. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Contaminación biológica del agua Antropogénicas Naturales Vertimiento desagües sin tratamiento Infiltración Escorrentía pluvial Arrastre de material fecal Lixiviados Rellenos Sanitarios Pozos sépticos . I nundaciones Efluentes ARTTO Def. Domesticas Industriales Mineras Agropecuarias
  • 112. Agentes patógenos y organismos productores de toxinas (En aguas superficiales con transmisión hidrica demostrada) Fuente: Aurazo de Z. Margarita MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA
  • 113. A nualmente mueren siete millones de personas por enfermedades asociadas a la contaminacion del agua “ The World Water Gap” World Water Forum, The Hague, March 17-22,2000. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA BACTERIAS PATÓGENAS EXCRETADAS EN LAS HECES Bacteria Enfermedad Receptor Eschericha coli patógena Salmonelas S. tiphi S. paratiphi   Otras salmonelas Shigella Vibrio cholerae Yersinia enterocolitica Diárrea     Fiebres tifoideas Fiebres paratifoideas   Otras salmonelosis Disentería bacilar Cólera Diárrea y septicemia   Hombre y animales     Hombre Hombre   Hombre y animales Hombre Hombre Hombre y animales
  • 114. VIRUS EXCRETADOS EN LAS HECES Virus Enfermedad Receptor Adenovirus Enterovirus, poliovirus   Echovirus Coxsackievirus Hepatitis A Reovirus Rotavirus Varias Poliomielitis, parálisis y otras   Varias Varias Hepatitis infecciosa Varias Diarrea   Hombre Hombre   Hombre Hombre Hombre Hombres y animales Hombre Helminto Enfermedad Receptor Ascaris lumbricoides Enterovirus vermiaelaris Fasicola hepática Schistosom haematobium Taenia saginata Taenia solium Ascariasis Enterobariasis Fasciolasis Esquitosomasis Teniasis Teniasis   Hombre Hombre Hombre Hombre Hombre-vaca Hombre-cerdo   Protozoo Enfermedad Receptor Balentidium   Entamoeba histolytica   Giarda lambia     Diarrea y disentería   Disentería amoebica y absceso de hígado Diarrea y mala absorción     Hombres y animales (cerdo y rata)   Hombre   Hombres y animales MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA
  • 115. Organismos propios de las aguas superficiales (En CN permiten el desarrollo de los ciclos bioquímicos, sin ser nocivos) Luz solar Fotosíntesis Organismos con clorofila Algas Productores primarios Animales herbívoros Cladóceros, copépodos, Rotíferos (consumidores primer orden) Consumidores segundo orden Consumidores Tercer orden Regula Regula Ecosistema acuático MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA
  • 116. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Algas Son plantas de organización sencilla, fotosintéticas. Presentan clorofila. Formas Unicelulares Pluricelulares Coloniales Clasificación Algas azul-verdes Algas verdes Diatomeas Algas flageladas. Tipos Flotantes Epifitas Litorales Bentónicas <ul><li>Su reproducción depende: </li></ul><ul><li>La luz </li></ul><ul><li>La T </li></ul><ul><li>Los nutrientes (NO3 y PO4) </li></ul><ul><li>El oxígeno </li></ul><ul><li>El CO2 </li></ul><ul><li>Las sales minerales. </li></ul>
  • 117. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Algas El incremento anormal de las algas se produce por el exceso de nutrientes y cambios en la temperatura. Eutrofización o eutroficación Causa problemas en los sistemas de tratamiento por producción de trihalometanos en la desinfección con cloro (ácidos húmicos).
  • 118. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Algas Verde : Clorófitas Rojo : Oscilatoria rubens Cianobacterias: causan disturbios gastrointestinales Oscillatoria: corrosión en tuberías consumo de CO 2 con precipitación de CaCO 3 Aumento de pH Diatomeas : causa problemas por cubierta de sílice Por aglutinación de biomasa muerta en los flóculos de hidrógeno Al Olor a pescado, tierra y pasto Control: CuSO 4 (1 ppm) Cl, ambos Alteración del pH. Dificultad en la decantación química Obstrucción de filtros Corrosión color Toxicidad Sabor y olor Problemas producidos por Algas en Las plantas De tratamiento
  • 119. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Bacterias Se distribuyen en una amplia variedad de sustratos orgánicos (suelo, agua, polvo atmosférico). La mayor parte de bacterias son beneficiosas para el ecosistema acuático. Favorecen la autodepuración de los cuerpos de agua. Existe otro grupo de bacterias que son patógenas y que pueden causar enfermedades graves en el hombre y en los animales.
  • 120. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Protozoarios Son organismos unicelulares, con una amplia distribución en los cuerpos acuáticos. La mayor parte de los protozoarios son beneficiosos, pues contribuyen a preservar el equilibrio de los ecosistemas acuáticos. Su incremento anormal puede ocasionar alteraciones en el ecosistema acuático. Existe un grupo de protozoarios son parásitos y pueden causar enfermedades en el hombre y en los animales.
  • 121. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Rotíferos, copépodos y otros crustáceos <ul><li>Conforman los grupos predominantes del zooplancton de aguas superficiales. </li></ul><ul><li>Participan en la cadena alimenticia de los ecosistemas acuáticos. </li></ul><ul><li>El incremento anormal del zooplancton causa un desequilibrio en el sistema </li></ul><ul><li>Disminución del oxígeno disuelto </li></ul><ul><li>Alteraciones en el pH </li></ul><ul><li>En el olor y el color del agua </li></ul>
  • 122. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA Organismos propios de las aguas superficiales Insectos El agua constituye el hábitat de diversos insectos acuáticos que desarrollan su ciclo evolutivo en los diferentes estratos de la columna de agua. Otro grupo de insectos solo desarrolla parte de su ciclo evolutivo en el agua, y en sus estadios larvarios y como huevos conforman el zooplancton en forma temporal .
  • 123. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO ASPECTOS 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.
  • 124. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO 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”. 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.
  • 125. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO EL AGUA POTABLE 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. Aspectos fisicoquímicos
  • 126. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO EL AGUA POTABLE Las Guías de Calidad para Aguas de Consumo Humano de la OMS constituyen una herramienta válida referida a la calidad fisicoquímica del agua destinada al consumo del hombre. Aspectos fisicoquímicos <ul><li>Criterios básicos que se deben tener en cuenta para el establecimiento de las normas de calidad </li></ul><ul><li>Los valores establecidos para cada parámetro deben asegurar la aceptabilidad estética del agua y no representar riesgos para la salud del consumidor. </li></ul><ul><li>La calidad del agua debe ser adecuada para el consumo humano y tomar en cuenta todos los usos domésticos. </li></ul><ul><li>Los valores establecidos sirven como señal para que cuando se supere este valor: </li></ul><ul><li>a) Se investigue la causa </li></ul><ul><li>b) Se consulte con las autoridades responsables de la salud pública </li></ul>
  • 127. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO 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.
  • 128. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO EL AGUA POTABLE Aspectos biológicos <ul><li>Causas de la aparición de brotes epidémicos transmitidos por el agua de consumo </li></ul><ul><li>Falta de protección de las fuentes de agua. </li></ul><ul><li>Tratamiento en plantas que carecen de una adecuada operación y mantenimiento. </li></ul><ul><li>Deficiencias en las redes de distribución. </li></ul>
  • 129. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO EL AGUA POTABLE Aspectos microbiológicos Las guías de calidad de la OMS. Aspectos microbiológicos Indican que no es práctico monitorear cada agente patógeno que está en el agua y que el enfoque más lógico es detectar organismos que por lo general se encuentran en las heces de los seres humanos y de los animales de sangre caliente.
  • 130. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO EL AGUA POTABLE Aspectos microbiológicos <ul><li>En las guías se mencionan dos tipos de indicadores microbiológicos: </li></ul><ul><li>Los coliformes termotolerantes </li></ul><ul><li>Los coliformes totales </li></ul><ul><li>Como organismo indicador de mayor precisión para detectar la contaminación fecal, la Escherichia coli . </li></ul>
  • 131. IRCA EN COLOMBIA PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 132. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO
  • 133. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 134. CÁLCULO DEL ICA (NSF) PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA
  • 135. ESCALA DE VALORACIÓN DEL ICA (NSF)
  • 136. Para dimensionar las instalaciones de depuración. Fijar las normas de vertidos de contaminantes. Establecer el monto de tasas que graven a los contaminadores. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA UNIDAD 3
  • 137. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 138. Decreto 1594 de 1984 PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 139. Valores establecidos para el vertido de residuos líquidos (Resolución 1074 de 1997 del DAMA) PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 140. REQUISITOS PARA LOS VERTIDOS PROCEDENTES DE INSTALACIONES DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS . Directiva 91/271/CEE (h-e) = 60 g DBO5/d Zona sensible: fuentes de agua dulce y aguas costeras eutróficos Zona menos sensible: área de agua marina donde los vertidos no tienen efectos negativos sobre el ambiente, dadas las condiciones específicas de la zona. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 141. PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 142. PROGRAMAS DE CARACTERIZACIÓN PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 143. Métodos de análisis de agua Los procedimientos, equipos y reactivos para los parámetros que se analizan a una muestra de agua se encuentran en el “STANDARD METHODS FOR EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER” PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  • 144. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Uso del agua consumo urbano doméstico e industrial. Captación de recursos hidráulicos en la naturaleza. Almacenamiento Tratamiento según uso Distribución a consumo. Depósitos . Depuración agua residual Según vertidos y medio receptor Vertido final cauce receptor.
  • 145. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN 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.
  • 146. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN 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.
  • 147. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Métodos convencionales.
  • 148. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Sistemas de tratamiento Principales procesos de transferencia utilizados en el tratamiento del agua para consumo humano Transferencia de sólidos Transferencia de iones Transferencia de gases Transferencia molecular
  • 149. MANEJO INTEGRAL DEL AGUA PROGRAMA ACADÉMICO DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES Sistemas de tratamiento Principales operaciones unitarias empleadas en el tratamiento del agua Sedimentación Flotación Filtración Cribado o cernido Transferencia de sólidos

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