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Tema 8 los impactos en la hidrosfera

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Tema 8 los impactos en la hidrosfera

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

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