Tema 4 la hidrosfera

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Tema 4 la hidrosfera

  1. 1. TEMA 4 HIDROSFERA I.E.S. “ Licenciado Francisco Cascales “ Murcia Francisco Javier Zamora García
  2. 2. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA
  3. 3. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA Capas fluidas : atmósfera e hidrosfera. Ambas son muy importantes en el funcionamiento de la máquina climática, sistema que funciona con energía solar y determina el clima.
  4. 4. • • • DINÁMICA HIDROSFERA Es un regulador térmico debido a su elevado calor específico, absorbe y almacena más tiempo una gran cantidad de energía calorífica. Los océanos se calientan y enfrían más lentamente que los continentes, lo que se traduce en menor amplitud térmica en las costas. El agua debido a su abundancia, poder calorífico y a las corrientes constituye un mecanismo de transporte de calor muy eficaz y de gran importancia sobre el clima terrestre. Brisas:
  5. 5. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA • La hidrosfera es la capa de agua que rodea la Tierra.
  6. 6. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA • El agua circula continuamente de unos lugares a otros, cambiando su estado físico, en una sucesión cíclica de procesos que constituyen el denominado ciclo hidrológico, el cual es la causa fundamental de la constante transformación de la superficie terrestre.
  7. 7. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA • En resumen es una cubierta dinámica, con continuos movimientos y cambios de estado, que regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la Tierra. • La hidrosfera es también responsable de riesgos geológicos externos como inundaciones, muchos deslizamientos del terreno, algunas subsidencias del terreno…
  8. 8. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA: CICLO HIDROLÓGICO La energía necesaria para que se puedan realizar esos cambios de estado del agua y el ciclo hidrológico procede del Sol.
  9. 9. La Tierra, con sus 15ºC de temperatura media, es el único planeta del Sistema Solar que presenta agua en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa. Este agua no está estática, sino que describe un ciclo hidrológico cerrado destinado a regular la temperatura terrestre y animado por dos motores: la energía solar (responsable de los cambios de fase del agua en la atmósfera) y la fuerza de la gravedad (responsable de sus movimientos).
  10. 10. LA MÁQUINA CLIMÁTICA TERRESTRE • Se estudia mediante modelos. • Su funcionamiento depende de los movimientos de las masas fluidas, generados por la existencia de un gradiente (de P, Tª o humedad) entre dos puntos. • En la atmósfera el transporte lo hace el viento. • En la hidrosfera, las corrientes oceánicas. • Atmósfera e hidrosfera se comporta de distinta manera debido a las diferencias de densidad, compresibilidad, movilidad y capacidad de almacenar y conducir calor.
  11. 11. FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA CLIMÁTICA • Los movimientos verticales de aire y agua dependen de la temperatura que genera un gradiente vertical y afecta a su densidad. • Los movimientos horizontales (vientos o corrientes) son consecuencia de la desigual insolación de las diferentes zonas de la superficie terrestre. • Estos movimientos amortiguan las diferencias de temperatura entre polos y ecuador.
  12. 12. Corrientes oceánicas • • Corrientes superficiales: giro horario en hemisferio norte, debido a los alisios E – O. Corriente del golfo. Corriente del Labrador. Antártica.
  13. 13. 1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA • La hidrosfera se formó por la condensación y solidificación del vapor de agua conteniendo en la atmósfera primitiva. • El agua cubre casi las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. La mayoría (97%) es agua salada que forma mares y océanos y, una pequeña parte (3%), se encuentra en la atmósfera y sobre los continentes, generalmente en forma de agua dulce. Esta última parte se encuentra de mayor a menor cantidad de agua: hielo> agua subterránea> lagos, embalses, pantanos, ríos > atmósfera > biosfera (seres vivos).
  14. 14. 1. CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA • Entre las características de la hidrosfera destacamos: • 1. Composición mineral • 2. Salinidad • 3. Contenido en oxígeno • 4. Variación de la temperatura con la profundidad • 5. Densidad
  15. 15. 1. Composición del agua del mar y del agua continental • La salinidad media de mares y océanos es de 35 gr/l (3,5%), las sales principales son el Cl- y el Na+, y en menor proporción SO4 2-, Mg2+ y otros iones. • La salinidad de las aguas continentales varía muchísimo dependiendo de las rocas por donde discurra el agua (si son rocas muy solubles el agua se carga de sales superando la salinidad del mar), también puede variar su composición química dependiendo de la naturaleza de los terrenos que atraviesan, aunque en general, en las aguas continentales predominan los aniones CO3 2-, HCO3 -, SO4 2-, , Cl- y los cationes Na+, K+, Ca2+ y Mg2+.
  16. 16. Características del agua oceánica • • • • Salinidad Temperatura: termoclina. Densidad Contenido en oxígeno.
  17. 17. Características del agua oceánica: Salinidad • Es la concentración total de los iones disueltos presentes en el agua. • La salinidad media de mares y océanos es de 35 gr/l. • Existen variaciones de unos mares a otros debido a la mayor evaporación que concentra las sales (Mar Mediterráneo 38 g/L, Mar Rojo 40 g/L, Mar Muerto 226 g/L) o al aporte de aguas dulces como las procedentes de la fusión glacial (Mar Báltico 5 g/L).
  18. 18. Características del agua oceánica: Temperatura • Varía en los océanos con la profundidad y la latitud (latitudes bajas presentan aguas cálidas mientras que latitudes altas aguas frías).
  19. 19. Características del agua oceánica: Temperatura • En las latitudes medias y bajas es típica la presencia de 3 capas en profundidad con diferentes características térmicas: - Capa superficial o epilimnion: afectada por la temperatura exterior y la radiación solar, tiene una profundidad de unos 200 metros, la temperatura (de 12 a 30 ºC según latitud) suele ser bastante uniforme gracias también a la mezcla que produce el oleaje. - Capa de transición o termoclina: situado debajo de la anterior capa cálida, aquí se produce un descenso brusco de la temperatura con la profundidad, el límite es muy variable, según la latitud y estación del año, pudiendo llegar a 1.000 metros de profundidad. Esta agua fría (más densa) situada debajo de la cálida (menos densa) impide la mezcla del agua cálida con las aguas profundas.
  20. 20. Características del agua oceánica: Temperatura • En las latitudes medias y bajas es típica la presencia de 3 capas en profundidad con diferentes características térmicas: Capa profunda o hipolimnion: presenta temperaturas frías (0-5 ºC) y constantes (con poca o nula variación térmica, aunque en algunos casos disminuye la temperatura muy lentamente con la profundidad), ya que la termoclina impide la mezcla con las aguas cálidas superficiales, por lo que también disminuye e incluso puede desaparecer el oxígeno disuelto.
  21. 21. Características del agua oceánica: Temperatura
  22. 22. Características del agua oceánica: Densidad • La densidad del agua oceánica es algo mayor que la del agua pura, variando en proporción directa con la salinidad (más sales más densidad) y en proporción inversa con la temperatura (más temperatura menos densidad). • De estos dos factores, tiene una mayor incidencia la temperatura, por lo que el agua más densa es la de los mares polares. • La distinta densidad de las masas de agua provoca su desplazamiento tanto en horizontal como en la vertical, de manera que las más densas se colocan por debajo de las más ligeras. • Así las variaciones de densidad constituyen un factor determinante en la dinámica oceánica (responsable junto con la dinámica atmosférica de suavizar las diferencias de temperatura en la Tierra).
  23. 23. Características del agua oceánica: Contenido en oxígeno • Los gases disueltos en el agua son los mismos que componen el aire libre, pero en diferentes proporciones, condicionadas por la aportación atmosférica y diversos factores.
  24. 24. Características del agua oceánica: Contenido en oxígeno • La temperatura y la salinidad influyen reduciendo la solubilidad de los gases cuando cualquiera de esos dos parámetros aumenta. • Otros factores son la actividad metabólica de los seres vivos. • El oxígeno (O2) abunda sobre todo en la superficie, donde predomina la fotosíntesis sobre la respiración, y suele presentar su mínimo hacia los 400m de profundidad, donde los efectos de la difusión desde el aire libre y de la fotosíntesis ya no alcanzan, pero donde todavía es alta la densidad de organismos consumidores, que lo agotan. • En resumen, las aguas más agitadas, frías y con abundantes organismos fotosintéticos tendrán más oxígeno.
  25. 25. Corrientes profundas. Origen = densidad del agua por Tª y densidad. La capa superficial del agua se enfría y se hunde. Oceano global : corrientes ternohalinas: cinta transportadora oceánica. El agua oceánica de todo el planeta se mueve globalmente, se enfría en Groenlandia se hunde y viaja hasta el antártico donde parte vuelve al Atlántico y parte viaja hasta el Pacífico donde asciende en el Mar de Japón y vuelve superficialmente de nuevo a Groelandia.
  26. 26. 2. MASAS DE AGUA. 2.1. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA
  27. 27. 2.1. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA • 97% salada (océanos y mares) • 3% dulce (hielo > agua subterránea > lagosembalses, pantanos, ríos > atmósfera > biosfera).
  28. 28. Océanos y mares: 97% DISTRIBUCIÓN Y Atmósfera: 0,001% ABUNDANCIA DEL AGUA Lagos, ríos y agua subterránea: 0,6% Nieves y glaciares: 2,4%
  29. 29. 2. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA
  30. 30. 2. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA. La hidrosfera puede definirse como la capa no continua de agua que rodea a la Tierra y que está formada por: - Océanos, que contienen el 97,5 % de toda el agua terrestre. - Agua dulce, que representa tan solo el 2,5% restante y que está repartida entre: + Hielo glaciar, que contiene el 68,7% del agua dulce. + Aguas subterráneas, que representan el 30,1%. + Permafrost el 0,8%. + Aguas superficiales y la atmosfera el 0,4%: a) Lagos y pantanos contienen el 67,4%. b) La atmósfera el 9,5% . c) Los seres vivos tienen el 0,8% retenido. d) Humedad del suelo 12,2%. e) Otros humedales 8,5%
  31. 31. 3. CONCEPTO Y BALANCE DEL CICLO HIDROLÓGICO
  32. 32. 3. CONCEPTO Y BALANCE DEL CICLO HIDROLÓGICO • El ciclo hidrológico es posible debido a unos procesos que hacen pasar el agua de unos compartimentos de la hidrosfera a otros, en algunos casos con cambio de estado incluido. • Estos procesos son: evaporación, evapotranspiración, condensación, precipitación, infiltración y escorrentía. Tanto el agua de escorrentía como la infiltrada en el terreno (agua subterránea) se dirigen de vuelta al mar cerrando el ciclo. • Para que se produzcan estos procesos es necesaria la energía del Sol (produce la evaporación y evapotranspiración) y la fuerza de la gravedad (causa precipitaciones, escorrentía y la infiltración).
  33. 33. 3. CONCEPTO Y BALANCE DEL CICLO HIDROLÓGICO
  34. 34. 3. CONCEPTO Y BALANCE DEL CICLO HIDROLÓGICO • En los océanos se evapora más cantidad de agua de la que se precipita en los océanos. En los continentes precipita más agua de la que se evapora en los continentes. • Los continentes por lo tanto, tienen un balance positivo del agua y los océanos tienen un balance negativo. • Esta diferencia se ve compensada por el agua que regresa a los océanos desde los continentes. • Entonces el balance global del ciclo hidrológico está equilibrado.
  35. 35. Balance hídrico Es un ciclo cerrado. Hay pequeñas cantidades que se suman: erupciones volcánicas o que se restan : por descomposición por los rayos UVA Es el estudio de las cantidades de agua que se aportan desde la atmósfera (precipitación) y el agua devuelta (evaporación, evapotranspiración y escorrentía) Si el resultado es 0, hay equilibrio
  36. 36. BALANCES Y DIAGRAMAS HÍDRICOS. El balance hídrico del sistema en cuestión, que se puede definir como la cuantificación de las entradas y salidas de agua en el sistema en un tiempo determinado.
  37. 37. BALANCES Y DIAGRAMAS HÍDRICOS. El balance hídrico puede expresarse según la ecuación: P = ET + ES  A donde P es cantidad de agua que cae por las precipitaciones, ET son las pérdidas de agua por evapotraspiración, ES es la escorrentía total (superficial y subterránea) y A es el volumen de agua almacenada en el sistema. Para un período largo de tiempo, A es constante y se puede despreciar, de forma que el valor medio de restar P – ET nos proporciona los recursos hídricos renovables. Obviamente, existen volúmenes mucho mayores de agua que se pueden consumir (el agua almacenada), pero que no se van a renovar: son las reservas.
  38. 38. Nosotros podemos representar gráficamente el balance hídrico de una zona mediante un diagrama hídrico. Estos diagramas permiten conocer el exceso o déficit de agua en el suelo para poder planificar el riego, el tipo de cultivos y para evaluar los recursos hídricos disponibles. En un diagrama hídrico se pueden diferenciar los siguientes períodos: Período en el que la precipitación supera a la evapotranspiración potencial (en esta zona, meses de noviembre a abril). Durante este tipo existe superávit de agua, que se acumula en el suelo y recarga los acuíferos, y más tarde circula por el terreno y pasa a los cursos de agua superficiales. Período en el que la precipitación es inferior a la evapotranspiración real (meses de abril a julio), pero en el que no existe déficit de agua, pues la vegetación está utilizando el agua cumulada en el suelo.
  39. 39. Período en el que la precipitación sigue siendo inferior a la evapotranspiración real (meses de julio a octubre), pero en el que sí existe déficit de agua, pues el suelo no tiene agua suficiente para la vegetación. Es el período de sequía. Período en el que la precipitación es mayor que la evapotranspiración real. El suelo recupera el agua perdida (de octubre a noviembre), momento éste en que la evapotranspiración real se iguala a la potencial y de nuevo existe exceso de agua.
  40. 40. Influencia humana en el ciclo hidrológico El ser humano interviene en el ciclo de varias formas: • Disminución de la evaporación • Aumento de la condensación y de las precipitaciones • Disminución de la escorrentía • • Con ello se pretende afrontar los desequilibrios en la distribución temporal y espacial del recurso.
  41. 41. Influencia humana en el ciclo hidrológico • Las acciones actuales más destacadas: • • Construcción de presas y embalses, laminación de los cursos y regulación del caudal. • • Control de la explotación de acuíferos y recarga artificial de los mismos. • • Recolección de rocío mediante rampas y canales hacia depósitos subterráneos. • • Trasvases o transferencias entre distintas cuencas. • • Desalación del agua de mar. • Para el futuro: • • Cobertura de presas para evitar la evaporación. • • Generación de lluvia artificial mediante el acelerador hidrológico en zonas costeras o aviones sembradores de lluvia con sales de plata.
  42. 42. El ciclo del agua: Balance hidrológico
  43. 43. 4. LA CONTAMINACIÓN HIDRICA: DETECCION, CORRECCION Y PREVENCION
  44. 44. 4.1 CONTAMINACION DE LAS AGUAS. CONCEPTO • Se define la contaminación del agua como la acción y efecto de introducir materias o formas de energía que de modo directo o indirecto, impliquen la alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. (Ley de Aguas)
  45. 45. 4.1 CONTAMINACION DE LAS AGUAS. CONCEPTO • Así, un agua contaminada presenta alteraciones en sus propiedades físicas (temperatura, color, densidad o radiactividad) y químicas (composición) que la hacen inadecuada para su uso, especialmente en el consumo humano o para su función ecológica.
  46. 46. 4.1 CONTAMINACION DE LAS AGUAS. CONCEPTO La contaminación consiste en una modificación, normalmente provocada por el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el consumo humano, agricultura, pesca, actividades recreativas, así como para animales y vida natural. (Carta del Agua del Consejo de Europa)
  47. 47. 4.1 CONTAMINACION DE LAS AGUAS. CONCEPTO Del análisis de las definiciones se deduce: La contaminación se debe al vertido de sustancias o energía que alteran la composición y calidad. El grado de contaminación depende del uso que se le da. La contaminación se origina por acción directa o indirecta del ser humano. La contaminación produce daños en los seres vivos, salud humana y ecosistemas.
  48. 48. 4.2 ORIGEN Y TIPOS DE CONTAMINACIÓN • Según el modo de contaminación se distingue: 1.Difusa. Sin foco emisor concreto, ni origen definido, aparece en zonas amplias. 2.Puntual. Foco emisor determinado que afecta a zonas concretas.
  49. 49. 4.2 ORIGEN Y TIPOS DE CONTAMINACIÓN Según su origen, podemos dividir la contaminación del agua en dos grandes grupos: 1.la de origen natural 2.la de origen antrópico.
  50. 50. 4.2.1 Contaminación natural • Sin intervención humana. • Suelen ocasionar la presencia en el agua de partículas sólidas minerales, debido a los procesos erosivos y de transporte o a erupciones volcánicas, y de partículas orgánicas procedentes de restos vegetales o de cadáveres o excrementos de animales. • La capacidad autodepuradora del agua es suficiente para eliminarlos.
  51. 51. 4.2.1 Contaminación natural • Se caracteriza por ser difusa. • La mayor parte de los residuos originados por la contaminación de origen natural son eliminados del agua con facilidad por toda una serie de procesos químicos y biológicos que forman parte de la capacidad autodepuradora del agua. • Todas las masas de agua superficiales y marinas albergan en su seno un gran número de microorganismos capaces de degradar la materia orgánica, así como numerosos productores que utilizarán cualquier vertido natural de nutrientes inorgánicos que se produzca; las aguas subterráneas tienen una capacidad de autodepuración mínima, dado que carecen de organismos fotosintéticos y que la cantidad de microorganismos aerobios y anaerobios que actúan en ellas es mínima.
  52. 52. 4.2.2 Contaminación antrópica • Con intervención humana. • Puede ser, tanto difusa como puntual (producida por un foco emisor determinado que afecta a una zona muy concreta). • A su vez, dependiendo del uso que haya producido la contaminación, se pueden distinguir varios tipos: de origen urbano, agrícola y ganadero, industrial y otros.
  53. 53. 4.2.2 Contaminación antrópica - A) La contaminación de origen urbano es el resultado del uso del agua en viviendas, actividades comerciales y del sector servicios. Como consecuencia de este uso, se produce contaminación por residuos fecales, desechos de alimentos y, en la actualidad y cada vez en mayor medida, por productos químicos de distintos tipos (lejías, detergentes, cosméticos, etc.). - Este tipo de contaminación afecta especialmente a las aguas costeras y a las superficiales (ríos y lagos) y es de tipo puntual.
  54. 54. 4.2.2 Contaminación antrópica B) La contaminación de origen agrícola incluye el vertido a las aguas de distintos tipos de plaguicidas y abonos (nitratos, fosfatos, sales de azufre, etc.) utilizados en la tecnoagricultura. Las explotaciones ganaderas vierten fundamentalmente restos orgánicos tales como purines. La contaminación originada por las actividades agrícolas suele ser difusa, mientras que la originada por las actividades ganaderas suele ser de tipo puntual. En ambos casos, las aguas afectadas son, tanto las costeras y superficiales, como las subterráneas, ya que el agua que se infiltra en el suelo puede producir el lixiviado de los contaminantes e introducirlos en los acuíferos.
  55. 55. 4.2.2 Contaminación antrópica B) La contaminación de origen agrícola En nuestro caso, en el campo de Cartagena, vía agua subterránea o vía escorrentía por las ramblas, estos contaminantes llegan en grandes cantidades al Mar Menor, siendo responsables entre otros problemas de la gran proliferación de medusas -
  56. 56. 4.2.2 Contaminación antrópica C) La contaminación de origen industrial es una de las que produce mayor impacto debido a la gran variedad de materiales y fuentes de energía que pueden aportar al agua: materia orgánica, metales pesados, variaciones de pH y de temperatura, radiactividad, aceites, etc. Entre las industrias más contaminantes se encuentran las petroquímicas, energéticas, papeleras, siderúrgicas, alimentarias, textiles y mineras, las cuales suelen originar una contaminación de tipo puntual que afecta especialmente a las aguas costeras y superficiales.
  57. 57. 4.2.2 Contaminación antrópica D)Otras fuentes de origen antrópico son las siguientes: - Los vertederos de residuos, urbanos, industriales o agrícolas. Contaminación tipo difusa que afecta, a las aguas superficiales y subterráneas cuando el agua de lluvia produce lixiviado. - Las mareas negras y otros vertidos de sustancias tóxicas y peligrosas. Afecta sobretodo a las aguas marinas. - Las aguas procedentes directamente de la lluvia que arrastran los contaminantes atmosféricos (como el SO2 o el NO3 que se transforman respectivamente en los ácidos sulfúrico y nítrico responsables de la lluvia ácida). Se trata de una contaminación de tipo difusa y suele afectar especialmente a las aguas de ríos y lagos. - Escapes de partículas radiactivas provocadas por accidentes en centrales, barcos o submarinos nucleares, por la utilización de armamento nuclear o por escapes.
  58. 58. FUENTES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA Doméstica Industrial Agrícola Petróleo
  59. 59. FUENTES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  60. 60. 4.2.2 Contaminación antrópica • Muchos de los contaminantes de origen antrópico son bioacumulables, es decir, se va incrementando su concentración a lo largo de las cadenas tróficas hasta alcanzar valores tóxicos que llegan a ocasionar la muerte del individuo. • Esto es debido a que son compuestos sintéticos (creados por el hombre) como el DDT, componentes de plásticos…, que normalmente no aparecen en la naturaleza como los metales pesados, y por tanto, no existen organismos, ni siquiera bacterias, capaces de metabolizarlos y biodegradarlos.
  61. 61. 4.3 TIPOS DE CONTAMINANTES
  62. 62. 4.3 TIPOS DE CONTAMINANTES Sustancias químicas, seres vivos o formas de energía que se encuentran en proporciones superiores a las normales. Según su naturaleza, podemos clasificar a los contaminantes del agua en: •Físicos •Químicos •Biológicos.
  63. 63. 4.3.1Contaminantes físicos: cambios de Tª; radiactividad; particulas en suspension
  64. 64. 4.3.1.1 Cambios de temperatura • Aumento o disminución de la temperatura. • Su origen es debido a las actividades de refrigeración (se enfrían los motores o cámaras de vapor industriales, sobre todo de centrales nucleares y centrales térmicas que producen energía eléctrica), devolviendo el agua a temperatura superior. • Las centrales hidroeléctricas (el agua de las turbinas se vierte al río con una temperatura más baja debido a que procede de las partes bajas del embalse.
  65. 65. 4.3.1.1 Cambios de temperatura • Los efectos que produce son la modificación en la fauna y flora en mayor o menor grado según la importancia de la variación
  66. 66. 4.3.1.1 Cambios de temperatura •Sobre todo, a los seres vivos: muertes directas o variaciones de temperatura que pueden inducir la eclosión de los huevos. Otras especies ajenas al ecosistema hacen su aparición, lo que conduce a una alteración de las cadenas tróficas. Incremento o una disminución del tamaño de los individuos.
  67. 67. 4.3.1.1 Cambios de temperatura • La trucha y el salmón por ejemplo son peces de agua fría y desaparecerían si aumenta la temperatura, interferencia en la duración de los ciclos biológicos de algunas especies (en el crecimiento o en la reproducción, por ejemplo muchos insectos aumentan en número por crecimiento más rápido y más puestas cuando aumenta la temperatura porque piensa que son poiquilotermos y con bajas temperaturas su metabolismo es más lento porque tienen el cuerpo a menor temperatura).
  68. 68. 4.3.1.1 Cambios de temperatura • Variación del oxígeno disuelto (disminuye con el incremento de la temperatura, pudiendo morir peces y muchos otros animales por la disminución del oxígeno al aumentar la temperatura del agua), sobre todo si existe contaminación con materia orgánica, donde la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones químicas, con lo que las bacterias descomponedoras aerobias gastan el oxígeno a mayor velocidad.
  69. 69. 4.3.1.1 Cambios de temperatura • En ausencia de oxígeno se favorece el desarrollo de microorganismos patógenos. A mayor temperatura se aumenta la solubilidad de sales y compuestos orgánicos, modificando la composición química del agua, ya que algunos de estos compuestos podrían ser tóxicos y alterar el ecosistema acuático.
  70. 70. 4.3.1.2 Radiactividad • El origen de las partículas radiactivas es: las centrales nucleares, minas de uranio, residuos radiactivos procedentes de centros de investigación, hospitales, volcanes (gas radón radiactivo), industria armamentista…
  71. 71. 4.3.1.2 Radiactividad • Los efectos que producen son cáncer; alteraciones genéticas, malformaciones congénitas… • Se produce acumulación en lodos de ríos, embalses y fondos oceánicos.
  72. 72. 4.3.1.2 Radiactividad El problema principal que presenta la contaminación radiactiva es la larga vida media de los radioisótopos (centenares de miles de años, frente a las dos o tres décadas que tardan en presentar signos de corrosión los contenedores utilizados para lanzar los residuos radiactivos al mar) y su bioacumulación en las cadenas tróficas.
  73. 73. 4.3.1.3 Partículas en suspensión • Existen materiales en suspensión inorgánicos (lodos, arenas, etc.) y orgánicos (restos vegetales y animales, restos de alimentos, papeles…). • Su origen es variado: aguas residuales domésticas, urbanas, agrícolas o industriales, explotaciones mineras, sedimentos transportados hasta el medio acuático por los agentes geológicos externos…
  74. 74. 4.3.1.3 Partículas en suspensión • Los efectos que producen son aumento de la turbidez, dificultando la fotosíntesis y la visibilidad, respiración y movilidad de los animales. Modificación de las propiedades físicas del agua, olor, sabor y color, incremento de la actividad bacteriana aeróbica (eutrofización), obstruyen los sistemas de filtración de organismos acuáticos, sobre la superficie de las partículas se pueden agregar contaminantes, favoreciendo su introducción y transporte en el medio. • Cuando los sólidos en suspensión coagulan y forman flóculos, sedimentan en el fondo, perjudicando a los organismos que viven allí (larvas de insectos, huevos de peces…).
  75. 75. 4.3.2 Contaminantes químicos
  76. 76. 4.3.2 Contaminantes químicos - Los contaminantes químicos pueden ser tanto orgánicos como inorgánicos. - Entre los orgánicos destacan los restos fecales y alimenticios, el petróleo y los combustibles derivados de él, y otras sustancias de origen sintético tales como pesticidas, disolventes, etc. - Entre los contaminantes inorgánicos podemos destacar los cambios de pH, metales pesados y diversas sales como los cloruros, sulfatos, nitratos y fosfatos y los gases (H2S y CH4), responsables del mal olor.
  77. 77. 4.3.2.1 Variaciones de pH • Los cambios en el pH, se producen al verter a las aguas, especialmente las industrias, compuestos químicos que presenten una fuerte acidez (disminuyen el pH) o una gran alcalinidad (aumentan el pH). • Otra importante fuente de contaminación del agua por este motivo es la lluvia ácida.
  78. 78. 4.3.2.1 Variaciones de pH • Los ácidos contaminantes pueden proceder de actividades industriales como tintorerías, galvanoplastia, destilerías del petróleo…, pero las principales fuentes son dos: la lluvia ácida (donde los ácidos fuertes sulfúrico y nítrico acidifican ríos y lagos del mundo) y la minería del carbón, donde los compuestos de azufre se disuelven, se oxidan y producen ácido sulfúrico.
  79. 79. 4.3.2.1 Variaciones de pH • Puesto que todos los seres vivos están adaptados a vivir en unas condiciones determinadas de pH, un cambio sustancial en el mismo puede conducir a la muerte directa o indirecta de muchos seres vivos, al hacerlos más sensibles a plagas y enfermedades, al impedirles la reproducción (por ejemplo porque los sensibles al cambio de pH sean los huevos o las larvas) o como consecuencia de provocar la solubilización de otros contaminantes como el metilmercurio.
  80. 80. 4.3.2.2 Cloruros y sulfatos • Cloruros: un contenido anormal de cloruro en el agua indica un vertido industrial o doméstico. • Otra causa, por desgracia cada vez más frecuente, son las intrusiones marinas que se producen en los acuíferos costeros cuando éstos son sobreexplotados (se producirá la salinización e inutilización de los suelos agrícolas). Basta un 2% de agua marina en un acuífero para situarlo al borde de la potabilidad.
  81. 81. 4.3.2.2 Cloruros y sulfatos • El cloruro sódico (sal común) y los sulfatos producen la salinización del agua que afecta a la presión osmótica del medio que puede producir la entrada excesiva del agua en los organismos (baja concentración de sales, es decir baja presión osmótica) o la salida de agua de los organismos deshidratándolos (alta concentración de sales, es decir alta presión osmótica) si no están debidamente adaptados a esas presiones osmóticas (cada organismo tiene un intervalo de salinidad al que está adaptado por eso no puedes meter un pez de agua dulce en el mar ni viceversa porque moriría).
  82. 82. 4.3.2.3 Fosfatos y nitratos • De forma natural proceden de la descomposición de los restos orgánicos. • Cuando su origen es antrópico proceden principalmente de las explotaciones agrícolas, las cuales utilizan nitratos y fosfatos como fertilizantes (ambas sales son muy solubles en agua, por lo que son rápidamente lixiviadas por el agua de lluvia hacia lagos, ríos, mares y acuíferos). • Otra importante fuente de fosfatos y compuestos nitrogenados son las aguas residuales domésticas, dada la gran cantidad de fosfatos aportada por los detergentes, y el uso de compuestos nitrogenados en diversos productos de limpieza (amoniacales, por ejemplo). • Producen eutrofización
  83. 83. 4.3.2.3 Fosfatos y nitratos • Los nitratos son la fuente de nitrógeno con la que los vegetales sintetizan su materia orgánica, los sulfatos son la fuente de azufre y los fosfatos de fósforo. • Son sales minerales (nutrientes) necesarias para los organismos fotosintéticos, por lo que en cantidades muy superiores a la habitual se produce la proliferación desmesurada de organismos fotosintéticos, llegando incluso a cubrirse toda la superficie del agua con organismos fotosintéticos, no entrando luz al interior y produciéndose la muerte y descomposición de los que permanecen abajo, la descomposición de los organismos fotosintéticos muertos acaba con el oxígeno, lo que provoca la muerte de los organismos aerobios como los peces: EUTROFIZACIÓN
  84. 84. 4.3.2.4 Oxígeno disuelto • Es importante para el desarrollo de los seres vivos y la autorregeneración. • A medida que el agua se carga de materia orgánica, proliferan los organismos descomponedores que consumen el oxígeno en disolución. • Si el oxígeno se consume totalmente, las aguas se convierten en tóxicas para los organismos aerobios y se producen descomposiciones anaerobias que originan sustancias malolientes como metano, sulfhídrico y nitrosaminas.
  85. 85. 4.3.2.5 Compuestos nitrogenados • Además de contribuir los nitratos a la eutrofización (aunque en menor medida que los fosfatos), los nitratos y nitritos pueden producir toxicidad. En el intestino al combinarse los nitratos con grupos amino de los alimentos, pueden dar lugar a nitrosaminas, que son cancerígenas. Los nitritos por oxidación bacteriana se pueden transformar en nitratos contribuyendo a la eutrofización y además los nitritos son tóxicos dentro del organismo porque se unen al hierro de la hemoglobina, transformando el Fe2+ en Fe3+ (metahemoglobina) incapaz de transportar oxígeno
  86. 86. 4.3.2.6 Metales pesados Pueden ser de origen natural, por la erosión de las rocas que los contienen. Proceder de la actividad humana, minera e industrial (la industria papelera, la del PVC y la extracción de oro producen mercurio), también desde vertederos (pilas de botón con mercurio y cadmio). Otra fuente de metales pesados son las antiguas tuberías de plomo, las pinturas antioxidantes, algunos fungicidas e insecticidas (Pb), y las municiones de plomo que quedan en el suelo tras una cacería.
  87. 87. 4.3.2.6 Metales pesados Los metales pesados que actúan como contaminantes de las aguas son: arsénico, cadmio, mercurio, plomo, cromo, níquel, zinc, etc. Los seres vivos, acumulan y concentran los metales pesados en sus tejidos, dada su incapacidad para excretarlos. Destacan el plomo (saturnismo) que afecta sobre todo al sistema nervioso y el mercurio que afecta sobre todo al cerebro (enfermedad de Minamata).
  88. 88. Los seres vivos somos incapaces de eliminar los metales pesados, todos ellos son bioacumulables y, por tanto, se concentran a lo largo de la cadena trófica. Otros organismos que se ven muy afectados, dada su forma de alimentación, son los filtradores. El envenenamiento por metales pesados afecta a multitud de órganos internos, pero especialmente al hígado, riñón y sistema nervioso.
  89. 89. 4.3.2.7 Compuestos organoclorados y organometálicos (pesticidas, tinta, cosméticos, aceites…) • Son compuestos sintetizados por el hombre con distintos fines: pesticidas, aceites de transformadores, fabricación de aislantes, cosmética, tinta de imprimir, etc. • Su principal peligro radica en que la mayoría son sustancias no biodegradables (permanecen en el medio) y bioacumulables, los seres vivos son incapaces de excretarlas, y se concentran en los tejidos de los organismos, pasando de unos a otros a lo largo de las cadenas tróficas y alcanzando concentraciones tóxicas en los organismos de los niveles más altos en la cadena alimenticia.
  90. 90. 4.3.2.7 Compuestos organoclorados y organometálicos (pesticidas, tinta, cosméticos, aceites…) • Los pesticidas son sintéticos: organoclorados, organofosforados, compuestos nitrogenados, sales de mercurio, etc que se utilizan para acabar con las plagas. • Son lixiviados desde el suelo por el agua de lluvia hasta los acuíferos y las corrientes de agua superficial. • Producen daños hepáticos y renales, trastornos gástricos, defectos congénitos, bronquitis, abortos, lesiones cutáneas, cambios hormonales y tumores. Producen muerte a aves y mamíferos marinos.
  91. 91. 4.3.2.8 Petróleo y sus derivados • En nuestras sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica, alimenticia, etc. • El petróleo en la superficie del agua forma una película que disminuye la entrada de la luz hasta los productores, y además, dificulta el intercambio de gases con la atmósfera. • Si se acumula en el fondo afecta a la flora y la fauna bentónicas.
  92. 92. 4.3.2.8 Petróleo y sus derivados • El petróleo puede cubrir las plumas de las aves marinas y la piel y el pelo de los mamíferos, dificultando sus movimientos y, lo que es peor, inutilizando su función de aislante térmico, por lo que los animales mueren por hipotermia. • En animales que respiran por branquias, el petróleo acumulado en las branquias impide el intercambio de gases.
  93. 93. 4.3.2.8 Petróleo y sus derivados • Existen bacterias que descomponen estos hidrocarburos, pero es un proceso lento. La mayoría de los chicles lista "goma base" como uno de sus ingredientes, encubriendo así el hecho de que el petróleo, la lanolina, la glicerina, el polietileno, el acetato de polivinilo, la cera de petróleo, el ácido esteárico, y el látex (un posible alérgeno) pueden estar entre sus componentes.
  94. 94. 4.3.3 Contaminantes biológicos: materia organica; microorganismos
  95. 95. 4.3.3.1 Materia orgánica • Los restos fecales y alimenticios proceden fundamentalmente de fuentes naturales (restos animales y vegetales), de los núcleos de población, de las explotaciones ganaderas y de las industrias agroalimentarias (conserveras) cuyas aguas son vertidas sin depurar o insuficientemente depuradas a los cursos de agua o al mar. Estos restos, además de producir una contaminación física del agua, ya que actúan como sólidos en suspensión, también producen una contaminación química cuando su cantidad supera la capacidad de autodepuración del agua. • El proceso que generan se conoce como eutrofización (ver contaminación por nitratos y fosfatos).
  96. 96. 4.3.3.2 Microorganismos • Los organismos que se consideran como contaminantes biológicos del agua son microorganismos patógenos (virus, bacterias, protozoos y gusanos parásitos) que llegan al agua procedentes de las heces fecales humanas y animales, capaces de provocar enfermedades, sobre todo en los países subdesarrollados donde el agua que se utiliza para beber es recogida de las corrientes de agua con un escaso proceso de potabilización. • Las enfermedades causadas por los contaminantes biológicos del agua son la principal causa de enfermedad y defunción, en estos países.
  97. 97. 4.3.3.2 Microorganismos - Virus; su origen es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Los efectos que producen son hepatitis, poliomielitis, diarreas, etc. - Bacterias; su origen es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Sus efectos son tifus, cólera, gastroenteritis, disentería bacteriana, conjuntivitis, etc. - Protozoos; su origen es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Su efecto es la disentería por amebas. Otros contaminantes biológicos no microscópicos cuando son adultos son: - Platelmintos, nematelmintos; su origen es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Sus efectos son esquistosomiasis, parasitosis intestinales. - Insectos; su origen en aguas estancadas (mosquitos). Sus efectos son vectores de diversas enfermedades (malaria o paludismo).
  98. 98. 4.4 EUTROFIZACIÓN • Vertido (detergente o abonos) ricos en N y P. • El desarrollo de la biomasa en un ecosistema viene limitado, las más de las veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno y el fósforo que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos por ello factores limitantes.
  99. 99. 4.4 EUTROFIZACIÓN • La contaminación puntual de las aguas, por efluentes urbanos (los detergentes llevan muchos fosfatos), o difusa, por la contaminación agraria (con fosfatos o nitratos) o atmosférica (NOx y SOx en el agua pueden ser transformados en nitratos y sulfatos), puede aportar cantidades importantes de esos elementos faltantes. • El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias negativas sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistemaVertido (detergente o abonos) ricos en N y P.
  100. 100. 4.4 EUTROFIZACIÓN En ecología el término eutrofización, designa el enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema. El uso más extendido se refiere específicamente al aporte más o menos masivo de nutrientes inorgánicos (fosfatos y/o nitratos) en un ecosistema acuático (la contaminación por materia orgánica es también introducir nutrientes), la eutrofización se suele producir en los lagos ya que sus aguas estancadas, encerradas impiden desplazar los nutrientes hacia el mar donde se diluirían y además sus aguas poco agitadas disminuyen el intercambio de oxígeno con la atmósfera. La eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad, ya que cambia las condiciones del ecosistema, provocando su degradación y cambios drásticos en la flora y la fauna.
  101. 101. 4.4 EUTROFIZACIÓN Proceso de eutrofización: 1. El aporte de cantidades importantes de fosfatos y/o nitratos (que son sales minerales que necesitan los organismos fotosintéticos) provoca un crecimiento exagerado de algas que incluso cubre la superficie del agua, impidiendo que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. 2. En el fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie y además, degradan los organismos fotosintéticos del fondo que acaban muriendo por la falta de luz. De esta manera en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se vuelve pronto anóxico (=anaerobio). La radical alteración del ambiente que suponen estos cambios, hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema (mueren todos los organismos que necesitan oxígeno, con lo que los descomponedores tienen todavía más materia orgánica que descomponer y sin oxígeno se produce fermentaciones que originan malos olores).
  102. 102. 4.4 EUTROFIZACIÓN La eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad, es decir, aparecen muchos seres vivos (biomasa), sobre todo descomponedores (bacterias anaerobias) y fotosintéticos de la superficie donde sí llega la luz, pero todos ellos pertenecen a unas pocas especies (poca diversidad), desapareciendo la gran variedad de especies aerobias que habían antes de producirse la eutrofización (especies de peces, invertebrados, plantas y algas acuáticas, descomponedores aerobios…).
  103. 103. 4.4 EUTROFIZACIÓN • • • • • Vertido (detergente o abonos) ricos en N y P. Aumento desmesurado fitoplancton(agua verde y turbia) Reducción de la luz y el O2 (disminuye fotosíntesis) Muerte de org. aerobios y fotosintéticos Proliferan bacterias descomponedoras que consumen todo el O2 (anoxia) • Crecimiento de bacterias anaerobias y fermentación: H2S, CH4 y NH3 (mal olor y sabor). • Simultáneamente en superficie crecen cianofíceas
  104. 104. •Agua clara. •La luz penetra. •Prospera la vegetación sumergida. •Gran diversidad de organismos acuáticos •Agua turbia: el fitoplancton forma una capa que impide el paso de luz. •La vegetación sumergida muere por falta de luz. •Las bacterias aerobias descomponen los restos orgánicos •Agotamiento del oxígeno. •Muerte de organismos por asfixia •Aparición de organismos indeseables •Descomposición anaerobia que genera malos olores
  105. 105. 4.4 EUTROFIZACIÓN • Los lagos son más fácilmente contaminables que los ríos. • 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. • Un lago oligotrófico es aquel que posee escasos nutrientes y eutrófico aquél con abundancia de nutrientes, la eutrofización transforma un medio oligotrófico en eutrófico.
  106. 106. 4.4 EUTROFIZACIÓN • Entre las medidas para minimizar y corregir la eutrofización se encuentran: • • Limitar o prohibir vertidos domesticos y agrícolas en ecosistemas acuáticos reducidos o con escasa dinámica. • Depurar las aguas residuales antes de devolverlas al medio natural. • Disminuir el contenido de polifosfatos en los detergentes. • Inyectar O2 puro en lagos y embalses afectados.
  107. 107. 4.5 Contaminación de los sistemas fluviales: contaminación por materia orgánica y autodepuración.
  108. 108. Contaminación de los sistemas fluviales • Los sistemas fluviales pueden sufrir contaminación de cualquier tipo: fertilizantes de la agricultura, excremento y orines de la ganadería, materia orgánica urbana procedente de los hogares, todo tipo de contaminantes orgánicos o inorgánicos procedentes de industrias, incremento de la temperatura del río por la refrigeración en industrias… el más frecuente es la contaminación por materia orgánica.
  109. 109. Contaminación de los sistemas fluviales • El aporte de materia orgánica también provoca eutrofización al incrementarse los procesos oxidativos y disminuir el oxígeno disuelto, liberándose fósforo de los sedimentos. • El resultado final es un lago con aguas de color verde azulado, con muchos restos vegetales, que desprende malos olores (por la presencia, en medios sin oxígeno, de descomponedores anaerobios que en vez de usar oxígeno hacen fermentaciones que producen sustancias malolientes) con una fauna muy empobrecida.
  110. 110. Contaminación de los sistemas fluviales • Cuando un medio vivo se transforma y de forma natural elimina (total o parcialmente) la contaminación que tiene se habla de autodepuración. • Gracias a los fenómenos de filtración y de oxidación, combinados con la acción de organismos (bacterias, insectos, plantas…) que viven en el medio acuático y sobre los cauces, el agua asegura su calidad y preserva el equilibrio de su ecosistema.
  111. 111. Contaminación de los sistemas fluviales • Las bacterias y hongos descomponedores aerobios son los principales responsables de la autodepuración porque descomponen toda la materia orgánica transformándola en inorgánica, que será utilizada por los organismos fotosintéticos o se acumulará en los sedimentos. • Si el nivel de contaminación no llega a ser crítico, el agua es capaz de autodepurarse, es decir, de eliminar progresivamente los agentes contaminantes, pero un nivel muy elevado de materia orgánica puede agotar el oxígeno disuelto (los mismos descomponedores aerobios gastan el oxígeno porque lo utilizan para descomponer la materia orgánica) y los descomponedores aerobios sin oxígeno mueren.
  112. 112. Contaminación de los sistemas fluviales • Si no hay más aporte de materia orgánica, con el tiempo volverá a haber oxígeno y los descomponedores terminarán eliminando el excedente de materia orgánica. Inyectar oxígeno en el agua de forma artificial es un método usado en la depuración del agua para agilizar la descomposición de la materia orgánica por los descomponedores. • Pese a ello, la depuración del agua tiene sus límites y, por ejemplo, la sal o los plásticos que no son biodegradables alteran este fenómeno.
  113. 113. Zona oligosaprobia Zona mesosaprobia Zona polisaprobia Zona mesosaprobia Zona oligosaprobia
  114. 114. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: salinización, fosfatos, nitratos, fosas sépticas…
  115. 115. AGUAS SUBTERRANEAS Importantes por: •Ser un recurso hídrico importante. •Características particulares. •Valor ecológico.
  116. 116. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas • Las aguas subterráneas se encuentran más protegidas, puesto que los contaminantes tienen que llegar por infiltración a través de los materiales situados por encima del acuífero. Una vez incorporado el contaminante al flujo subterráneo, resulta muy difícil y costoso detectar su presencia, conocer su desplazamiento y evolución y detenerlo antes de que llegue a los manantiales o pozos de explotación. • Hay que tener en cuenta que las aguas subterráneas no tienen capacidad de autodepuración o, cuando existe, es muy lenta, y la depuración artificial es difícil o imposible.
  117. 117. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas • Los contaminantes pueden ser muy variados: sales minerales, metales pesados, compuestos orgánicos, virus, bacterias, etc. • Al igual que las fuentes de contaminación en las que el agua que se infiltra en el terreno puede contener lixiviados de un vertedero, zona agrícola, estiércol y purines de una zona ganadera, residuos tóxicos y peligrosos por algún accidente producido en la superficie como accidente de un camión cisterna que transportaba sustancias tóxicas o la rotura de una balsa con residuos mineros (como la de Aznalcollar), pérdidas en los depósitos de combustible de las gasolineras…
  118. 118. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas
  119. 119. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas
  120. 120. PROBLEMAS AGUAS SUBTERRÁNEAS. Contaminación. Sobreexplotación. Salinización.
  121. 121. SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS Es necesario explotar los acuíferos teniendo en cuenta que la velocidad de extracción del agua mediante pozos no sobrepase la velocidad de recarga natural del acuífero. En caso contrario, la sobreexplotación del acuífero, especialmente para usos agrícolas en épocas de sequía, puede conducir al agotamiento del acuífero y a varios problemas derivados: - Reducción de caudal de los ríos o de las zonas húmedas -Subsidencias o colapsos de la zona situada sobre el acuífero. -Intrusión salina.
  122. 122. SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS -Reducción de caudal de los ríos o de las zonas húmedas que reciben los aportes del acuífero (las tablas de Daimiel). -Subsidencias o colapsos de la zona situada sobre el acuífero. Al extraerse el agua que ocupa poros y grietas, el terreno tiende a ceder por su propio peso Esta situación se produjo en la ciudad de Murcia en 1985, cuando la sobreexplotación del acuífero sobre el que se asienta la ciudad provocó la subsidencia del terreno y el agrietamiento de multitud de edificios. - Acuíferos próximos a la costa: intrusión salina. Cuando el nivel freático del acuífero desciende por debajo del nivel del mar, el agua salina invade los poros que el agua dulce deja vacíos, salinizando el acuífero e inutilizándolo (tanto el propio acuífero como las tierras que se rieguen con el agua salinizada, en las cuales se formarán costras salinas que acabarán por dejarlas inútiles para el cultivo). Este es un problema que afecta a toda la zona del levante español.
  123. 123. INTRUSIÓN SALINA
  124. 124. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas • Hay dos problemas graves relacionados con la sobreexplotación: la salinización de gran número de acuíferos litorales y la excesiva concentración de nutrientes inorgánicos (fertilizantes) como fosfatos y sobre todo nitratos, que afectan a las zonas de intensa explotación agrícola, en las que se establece un circuito de recirculación a través de los riegos y, en consecuencia, un enriquecimiento progresivo del agua en compuestos nitrogenados. En el agua subterránea la ausencia de fotosíntesis impide que se consuman los nitratos y fosfatos, acumulándose.
  125. 125. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: salinización • La salinizacion de acuiferos cercanos a la costa llamada intrusión salina, se produce porque al sobreexplotar el acuífero sacando mas agua de la que se recarga por las precipitaciones, se produce una descenso del nivel freatico hasta llegar a estar el agua del acuifero tan baja que entra el agua del mar hacia el interior del acuifero, impulsado ademas por el efecto succion creado por el vaciado del acuifero con bombas aspirantes.
  126. 126. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: salinización
  127. 127. CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRANEAS • Importante recurso hídrico (30% población y regadío) • Baja renovación y capacidad depurativa. • Sobreexplotación e intrusiones marinas. • Origen:
  128. 128. Origen contaminación agua subterránea • • • • • Vertidos urbanos e industriales. Fugas e infiltraciones de aguas residuales. Arrastre de sustancias por lavado. Uso de fertilizantes y pesticidas en agicultura. Vertidos de ganaderías.
  129. 129. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: fosas sépticas… • Otra vía de contaminación del agua subterránea son las fosas sépticas que son tanques enterrados donde se depositan las aguas sucias domésticas para que, con el menor flujo del agua, la parte sólida se pueda depositar, liberando la parte líquida.
  130. 130. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: fosas sépticas… • Una vez hecho eso, determinadas bacterias anaerobias actúan sobre la parte sólida de las aguas sucias descomponiéndolas. Esta descomposición es importante, pues deja las aguas negras residuales con menos cantidad de materia orgánica, ya que la fosa elimina cerca del 40% de la demanda biológica de oxígeno, y así la misma puede devolverse a la naturaleza con menor perjuicio para la misma. Debido a la posibilidad de presencia de organismos patógenos, la parte sólida debe ser retirada, a través de un canal limpia-fosas y transportada a un vertedero en las zonas urbanas o enterrada en zonas rurales, una vez que pasa por la fosa séptica, el agua sigue contaminada, aunque mucho menos, y en zonas rurales, se suele verter a un pozo ciego (agujero profundo en el suelo) pasando a contaminar el agua subterránea.
  131. 131. 4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: fosas sépticas…
  132. 132. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras y vertidos costeros
  133. 133. 4.7 Contaminación de los mares y océanos • Los mares y los océanos son el sumidero final para gran parte de los residuos que producimos. • Durante mucho tiempo se ha tenido la idea de que los mares podían diluir, dispersar y degradar ingentes cantidades de contaminantes sin que se notaran efectos negativos.
  134. 134. 4.7 Contaminación de los mares y océanos • Gran capacidad de depuración. • Volumen enorme, pero que en determinados puntos crea graves problemas.
  135. 135. Origen de la contaminación agua marina • Agua procedente de ríos contaminados. • Vertidos incontrolados. • Vertidos de hidrocarburos (mareas negras).
  136. 136. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras • En nuestras sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica, alimenticia, etc. • Por otro lado, alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.
  137. 137. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras • La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc.
  138. 138. Efectos de las mareas negras Depende de: Tipo de crudo. Cantidad Distancia a costa Características del mar
  139. 139. Vertidos de petróleo: Mareas negras • Gran daño a los ecosistemas: muertes de productores por falta de luz, perdida de flotabilidad, perdida de aislamiento térmico, envenenamiento, etc..
  140. 140. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras • Los vertidos de hidrocarburos pueden proceder de accidentes, fugas, vertidos ilegales, operaciones de limpieza en alta mar de petroleros o de las extracciones del crudo en alta mar en plataformas petroliferas.
  141. 141. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras • Los efectos ambientales de una marea negra son debidos, por un lado, al petróleo que queda en la superficie, que impide la entrada de la luz hasta los productores, por lo que desaparecen y, con ellos, el resto de las especies que estaban relacionadas a través de las cadenas tróficas y, por otro lado, a los componentes más pesados, que caen al fondo destruyendo la flora y la fauna bentónicas. • La ingestión de crudo tiene efectos tóxicos. • El petróleo puede cubrir las plumas de las aves marinas y la piel y el pelo de los mamíferos, dificultando sus movimientos y, lo que es peor, inutilizando su función de aislante térmico, por lo que los animales mueren por hipotermia.
  142. 142. Impide la entrada de oxígeno y luz O2
  143. 143. El fitoplancton muere por impregnación y por falta de luz
  144. 144. El zooplancton muere por impregnación, por falta de oxígeno y por falta de alimento.
  145. 145. El bentos muere cuando el petróleo se deposita sobre ellos, y los filtradores que no son impregnados mueren por intoxicación.
  146. 146. Los peces mueren sobre todo por falta de oxígeno, intoxicación y falta de alimento
  147. 147. Las aves mueren por hipotermia o intoxicadas cuando ingieren el crudo al intentar limpiarse
  148. 148. Los grandes mamíferos suelen escapar de la mancha de crudo, pero muchos mueren intoxicados al comer peces contaminados o al quedarse sin alimento.
  149. 149. La combustión del crudo libera óxidos de nitrógeno y azufre a la atmósfera causantes de la lluvia ácida.
  150. 150. La llegada del petróleo a la costa provoca la disminución del turismo y fuertes pérdidas económicas en la zona
  151. 151. Se detiene la pesca y el marisqueo con las consiguientes pérdidas económicas.
  152. 152. Las labores de limpieza suponen un importantísimo gasto económico.
  153. 153. 4.7 Contaminación de los mares y océanos: mareas negras • La mayoría de las poblaciones de organismos marinos se recuperan de exposiciones a grandes cantidades de petróleo crudo en unos tres años, aunque si el petróleo es refinado o la contaminación se ha producido en un mar frío, los efectos pueden durar el doble o el triple.
  154. 154. Efectos de las mareas negras Los efectos que provocan las mareas negras son muy variados: 1) - La capa de petróleo dificulta la entrada de luz y la oxigenación del agua, lo que conduce a la muerte de multitud de organismos. 2) - Daños por impregnación de los seres vivos, ven afectada su flotabilidad y movilidad. Cubre las comunidades bentónicas (algas, corales, etc.) y a los filtradores, produciendo su muerte. 3) - Efecto tóxico por ingesta, muchos de ellos cuando ingieren el crudo al intentar limpiarse las plumas. Impide el desarrollo de larvas y huevos. 4) - Como consecuencia de todo lo anterior, las cadenas tróficas se ven fuertemente afectadas. Obviamente la flora y la fauna más afectada es la que vive más próxima a la superficie (fitoplancton, zooplancton, alevines, etc.) que son precisamente las bases de las cadenas tróficas acuáticas. 5) Daños económicos.
  155. 155. Efectos de las mareas negras sobre la fauna marina
  156. 156. • Medidas preventivas: legislación, naves de doble casco. • M. Correctivas, barreras flotantes, geles químicas, succión, agentes dispersantes, siembra de bacterias “comedoras” de hidrocarburos. • (biorremediación)
  157. 157. Medidas preventivas frente mareas negras • Para combatir las mareas negras podemos aplicar medidas preventivas como la elaboración de reglamentaciones y leyes, exigencias para el transporte de crudo y sustancias peligrosas, de buques con doble casco.
  158. 158. Medidas correctoras frente mareas negras • Barreras flotantes de contencion, para cercar el vertido, son efectivas cuando las aguas estan en calma y los vertidos son reducidos; barreras químicas que utilizan geles para recoger el crudo, se aplican en mar abierto • Recogida por succión del petróleo en superficie mediante bombas de aspiración o espumaderas • Empleo de agentes dispersantes que formen emulsiones que puedan ser biodegradadas • Utilización de agentes de hundimiento, como arcillas o cenizas que lo depositan en el fondo, pero el inconveniente es la contaminación del fondo • Combustión del vertido, medida que produce contaminación del aire y posterior lluvia ácida • Biorremediación, método más eficaz y ecológico, en la actualidad en desarrollo y que se basa en añadir bacterias que degradan hidrocarburos.
  159. 159. Aislamiento de la mancha
  160. 160. Recogida por bombas de succión
  161. 161. Centrifugación Fibras absorbentes
  162. 162. Utilización de dispersantes
  163. 163. ¿Combustión?
  164. 164. Recogida manual
  165. 165. Chorros de agua a presión
  166. 166. 5. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA EN LA REGIÓN DE MURCIA
  167. 167. 5.1. LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS • El sureste español (donde se incluye la Comunidad de Murcia) es la región en la que existe el mayor grado de explotación masiva de aguas subterráneas de Europa, lo que acarrea un grave problema de sobreexplotación de acuíferos y desertificación. • Ello acarrea una serie de efectos negativos directos e indirectos.
  168. 168. 5.1. LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS • • • • Descenso de niveles piezométricos Subsidencia en el terreno Abandono de pozos Deterioro de la calidad del agua en acuíferos costeros (intrusión marina) • Afección o secado de zonas húmedas (manantiales y lagunas) • Disminución de las reservas hídricas subterráneas • Problemas legales por afección a terceros y problemas sociales y políticos
  169. 169. Daños en edificios, conducciones y vías de comunicación Desplazamiento entre edificios en la ciudad de Murcia como consecuencia de fenómenos de subsidencia del terreno a causa del descenso del nivel freático
  170. 170. 5.1. LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS • Indirectos: • Problemas en redes de abastecimiento y saneamiento • Roturas de vías de comunicación • Salinización de suelos • Avance de la desertización • Colapsos en áreas kársticas • Modificación de la flora y fauna • Desaparición o deterioro del patrimonio paisajístico, hidrológico e hidrogeológico, etc.
  171. 171. 5.1. LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS • Los pozos de la Región de Murcia vienen sufriendo los efectos de la explotación intensiva desde la década de los años setenta del pasado siglo. • Cuantitativamente las mayores sobreexplotaciones se registran en: • - Valle del Guadalentín • - NE de la provincia (Fortuna, Abanilla, Jumilla, Yecla) • - Mazarrón. • Otros acuíferos sobreexplotados, con contaminación por nitratos, salinización y/o intrusión marina los tenemos en: Águilas, Aledo, Cieza-Jumilla (Ascoy-Sopalmo), Campo de Cartagena, Cingla (Jumilla), Abanilla (Quibas), Mula (Santa-Yéchar), Sierra Espuña, Triásico de Carrascoy, Triásico de las Victorias (Fuente Álamo), Vega media del Segura.
  172. 172. Acuífero sobreexplotado Acuífero en riesgo Acuífero en equilibrio Acuíferos más sobreexplotados Noroeste Yecla, Jumilla, Fortuna, Abanilla Valle del Guadalentín Mazarrón
  173. 173. 5.2. LA CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES • 5.2.1. Metales pesados. Son sumamente tóxicos debido al proceso de bioacumulación que presentan. • De los análisis de agua realizados se desprende que todos ellos (excepto cadmio) se encuentran muy por encima de los valores legales permitidos. • Podríamos, por tanto, concluir que los contenidos en cromo y plomo de los sedimentos que pueden ser arrastrados a zonas cultivables de las riberas del Segura, son extremadamente elevados y potencialmente peligrosos por los arrastres en el río y acequias que pueden llevarlos hasta zonas de huerta, pudiendo transferirse lentamente a cultivos por el riego o por las aguas de lluvia. La utilización de esta agua para riego produce la erosión y el agotamiento de suelos lo que ocasiona una disminución de la superficie agrícola. En los procesos industriales se utilizan mucho las sales de cromo, y pueden pasar al agua a través de los desechos industriales, como es el caso de las industrias de curtido procedentes de la zona de Lorca. En las muestras analizadas aparecen subidas muy pronunciadas, marcando valores alarmantes en la muestra tomada en el Reguerón.
  174. 174. 5.2.2. Zonas puntuales de vertidos en la Región de Murcia • Existe una contaminación por superación de la capacidad de las actuales depuradoras debido al incremento de la población. • Este problema se da en todas las áreas donde se plantean importantes desarrollos urbanísticos y en las grandes ciudades (Alcantarilla, Murcia, Alhama, Lorca y La Manga). • Otro lugar con unos índices de calidad del agua menores a 25 (muy deficientes), agravados por falta de los caudales ecológicos mínimos y la acumulación de contaminantes en los sedimentos, es la zona baja del río Guadalentín, cerca de su encuentro con el Segura.
  175. 175. 5.2.2. Zonas puntuales de vertidos en la Región de Murcia • Hay zonas puntuales de vertidos tóxicos y peligrosos, como el que se realiza en algunas ramblas, como la de San Roque, que desemboca al azud de Ojós, por empresas ubicadas en el polígono industrial de Blanca. El agua del azud se utiliza para el abastecimiento urbano de Alicante y de algunas zonas de la ciudad de Murcia. No obstante, hay que comentar que dicha agua se potabiliza, aunque no al 100%.
  176. 176. 5.3. Eutrofización del Mar Menor • En la desembocadura de la Rambla del Albujón, poco antes de la entrada a la población de Los Alcázares, se vierten, junto con La Ribera, la mayor parte de las cerca de 2.700 toneladas de nitrógeno que cada año recibe el Mar Menor, lo que supone un considerable aumento de los recursos tróficos disponibles en la laguna. Estudios realizados recientemente confirman que el incremento previsto en el desarrollo urbano y agrícola duplicaría los vertidos de nitrógeno al Mar Menor en esta década (unas 6000 Tm/año), lo que conllevaría a un proceso de eutrofización. • Por otro lado, parece haber una relación directa entre los vertidos derivados del incremento de los regadíos a partir del Trasvase TajoSegura y el espectacular crecimiento de las medusas. Ello, aún siendo muy negativo para el turismo, tiene una vertiente positiva, como es la disminución de los compuestos nitrogenados en dichas aguas. Los Planes de Saneamiento del Mar Menor y de Reutilización Parcial de los Drenajes Agrícolas desarrollados por la Comunidad Autónoma están en vía de solucionar el problema.
  177. 177. Contaminación del Mar Menor CONTAMINANTE O ALTERACIÓN PROCEDENCIA CONSECUENCIAS Metales pesados Sierra minera Bioacumulación Materia orgánica Aguas residuales urbanas mal depuradas Eutrofización Nitratos y fosfatos Agricultura intensiva en el campo de Cartagena Aportes de agua dulce Mar Mediterráneo por apertura del canales artificiales (Estacio) Desaparición de especies y aparición de Regadíos del campo de Cartagena plagas (medusas)
  178. 178. 6. DETERMINACIÓN EN MUESTRAS DE AGUA DE ALGUNOS PARÁMETROS FISICO–QUIMICOS Y BIOLOGICOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS EN FUNCION DE SU USO.
  179. 179. CALIDAD DEL AGUA • • • Capacidad del agua para responder a los usos que de ella se pueden obtener. Parámetros: Indicadores de las características y de la propiedades que los diferentes contaminantes pueden proporcionar al agua. Los hay: a) Físicos b) Químicos c) Biológicos
  180. 180. 6.1Parámetros físicos • Temperatura. • Transparencia o turbidez. • Características organolépticas: color, olor y sabor. • Conductividad eléctrica.
  181. 181. 6.1.1Parámetros físicos: Temperatura • La idónea para el consumo entre 8 y 15º. Si el agua tiene una temperatura elevada, es mucho más probable la presencia de microorganismos.
  182. 182. 6.1.2Parámetros físicos: Transparencia y turbidez • Se debe a los sólidos en suspensión, es decir, la presencia de partículas sólidas o microorganismos. • Las partículas en suspensión son capaces de producir absorción o dispersión de las radiaciones luminosas que atraviesan el agua, por lo que en un agua muy turbia no penetra bien la luz impidiendo la fotosíntesis a cierta profundidad.
  183. 183. 6.1.3Parámetros físicos: Color, sabor y olor • Las papilas olfativas perciben concentraciones de gases. • El color aporta información sobre las bacterias y microalgas existentes. El agua debe ser incolora, inodora e insípida, pues un agua coloreada, con mal olor y sabor indica la presencia de elementos extraños.
  184. 184. 6.1.4Parámetros físicos: Conductividad • La conductividad está relacionada directamente con la concentración de iones en disolución (sales minerales). • Cuando la cantidad de carbonato de calcio o magnesio sobrepasa los 0,5 g/l el agua es dura. Las aguas duras dificultan la cocción de los alimentos, dejan incrustaciones en las conducciones y calderas (cal) y forman poca espuma con el jabón, lo que incrementa el consumo de éste y la consecuente contaminación.
  185. 185. 6.2Parámetros químicos • Oxígeno disuelto (OD).Disminuye conforme aumenta la cantidad de materia orgánica. • Demanda Biológica de Oxígeno (DBO). Cantidad de O2 que los microbios necesitan para oxidar la materia orgánica. • Demanda Química de Oxígeno. Oxidación de la materia orgánica con agentes químicos (dicromato o permanganato). • Carbono orgánico total (COT). Mide cantidad de compuestos orgánicos en el agua. • pH. Iones H+ presentes. • Alcalinidad. Iones bicarbonato o OH• Dureza. Aguas duras o blandas. • Nitrógeno. Contaminación orgánica reciente
  186. 186. 6.2.1Parámetros químicos: Oxígeno disuelto • A medida que el agua se carga de materia orgánica, proliferan los organismos descomponedores que consumen el oxígeno en disolución. • Las aguas limpias y corrientes están muy oxigenadas.
  187. 187. 6.2.2Parámetros químicos: Demanda biológica de oxígeno • Es la cantidad de oxígeno que consumen los microorganismos para descomponer la materia orgánica del agua. • Se incuba el agua a unos 30ºC, en la oscuridad durante días y se determina el oxígeno que se ha perdido. Más materia orgánica mayor consumo de oxígeno por los microorganismos. • El más usado es la DBO5 que mide el oxígeno perdido en 5 días. Para el consumo humano no debe sobrepasar los 3 mg O2/L. las depuradoras de agua deben verter al río agua con menos de 20mg/L de DBO5.
  188. 188. 6.2.3Parámetros químicos: Demanda química de oxígeno • Representa el oxígeno disuelto necesario para la oxidación de la materia orgánica con un agente químico (sin intervención de organismos vivos, se suele usar dicromato o permanganato potásico) como el permanganato potásico. • Los valores obtenidos son mas altos que la DBO, porque la oxidación no es selectiva: se oxida tanto la materia orgánica como la inorgánica existente. • El valor recomendado no debe sobrepasar 20mg O2/L
  189. 189. 6.2.4 Parámetros químicos: Ph • Indica la acidez o basicidad y está en función de los iones H+ presentes. Las reacciones químicas y biológicas dependen del pH, y la actividad biológica normal en el agua se desarrolla en unos valores de pH que oscilan entre 6 y 8,5. • Un agua demasiado ácida o básica tiene muchas posibilidades de contener elementos indeseables (por ejemplo un pH muy ácido aumenta la disolución de algunos metales pesados).
  190. 190. 6.2.5 Parámetros químicos: Dureza • Expresada en concentración de CaCO3 (aguas blandas < 50 mg/L de CaCO3 y aguas duras >200 mg/L de CaCO3 la OMS recomienda que el agua de bebida tenga de 100 a 500 mg/L de CaCO3). • La dureza se encuentra directamente relacionada con la conductividad. Viene dada por los iones Ca2+ y Mg2+ que existen. • El agua dura supone un riesgo de incrustaciones calcáreas en las instalaciones, riesgo de cálculos renales (piedras en el riñón) y perjuicios por el mayor gasto de jabón y de energía en procesos industriales, pero si es demasiado blanda es normalmente más agresiva y puede afectar a los metales.
  191. 191. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS
  192. 192. PARÁMETROS BIOLÓGICOS Colonias de coliformes obtenidas del análisis de una muestra de agua
  193. 193. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS • Cuantifican la presencia de microorganismos: bacterias, hongos, algas, protozoos y virus, e incluso seres vivos de mayor tamaño como larvas de insectos. • El control biológico del agua se centra en las especies patógenas, especialmente en los microorganismos, pero debido al coste que esto supondría, el análisis más frecuente es la determinación de las bacterias coliformes que aunque no sean patógenas, indican contaminación de origen fecal (son indicadores biológicos de la presencia de heces; en el agua de consumo humano la presencia de coliformes debe ser cero) que normalmente está asociada con la presencia de gérmenes patógenos.
  194. 194. PARÁMETROS BIOLÓGICOS • Indican cantidad de microorganismos presentes en el agua: • Virus • Bacteiras coliformes • Hongos • Cianobacterias • Protozoos • Indicadores biológicos: su presencia indica el grado de contaminación
  195. 195. Índices compuestos • ICG. Parámetros físicos y químicos. • Bióticos. Presencia de determinadas especies. • Ïndice de saprobios.
  196. 196. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS • Los saprobios son organismos (pueden ser microorganismos o no) que se alimentan de materia orgánica y que se utilizan como indicadores biológicos de la contaminación por materia orgánica. • Se dividen en polisaprobios que toleran elevadas concentraciones de materia orgánica y medio anóxico, nos indican aguas muy contaminadas, mesosaprobios que toleran concentraciones medias y oligosaprobios viven en aguas con concentraciones muy bajas de materia orgánica y bastante oxigenadas, indicando aguas no contaminadas (en condiciones naturales el agua lleva pequeñas concentraciones de materia orgánica procedentes de cadáveres, hojas caídas de los árboles…).
  197. 197. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS
  198. 198. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS
  199. 199. 6.3 INDICADORES BIOLÓGICOS
  200. 200. 1. Zona de descomposición aerobia 2. Zona de descomposición anaerobia 11 3. Zona de recuperación 4. Zona de aguas limpias
  201. 201. BIOINDICADORES POLISAPROBIOS Larva de mosquitos Tubifex Asellus Larva de mosquitos
  202. 202. BIOINDICADORES POLISAPROBIOS Colas de rata
  203. 203. BIOINDICADORES: MESOSAPROBIOS Frigáneas Larvas de frigáneas
  204. 204. En la zona mesosaprobia pueden aparecer algunos peces poco exigentes con la calidad del agua como carpas y barbos
  205. 205. Perla: larva de plecóptero BIOINDICADORES OLIGOSAPROBIOS
  206. 206. Efémeras Larva de efémera BIOINDICADORES OLIGOSAPROBIOS
  207. 207. Cangrejo de río BIOINDICADORES OLIGOSAPROBIOS Trucha
  208. 208. 7 SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE LAS AGUAS
  209. 209. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • El agua natural ha de ser tratada para convertirla en potable( sin microbios, sustancias tóxicas y con caracteres organolépticos adecuados) • La potabilización se hace en ETAP (Estaciones de Tratamiento de Agua Potable).
  210. 210. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • La potabilización se hace sobre las aguas de origen natural que, normalmente, tienen unas características físicas, químicas y biológicas que impiden su uso directo para el consumo humano. • Consiste en un conjunto de procesos que eliminan o ajustan las concentraciones de sus componentes para que no sean un riesgo para la salud y no tengan características organolépticas (color, olor y sabor) desagradables. • Otra definición: la potabilización es el conjunto de procesos físico-químicos que convierten el agua natural en agua potable, apta para el consumo.
  211. 211. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • Comprende generalmente dos tipos de tratamientos: • Eliminación de sólidos en suspensión. • Desinfección.
  212. 212. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • Eliminación de sólidos en suspensión. Se utilizan procesos físicos y químicos. • Destacan: • 1. Tamización o desbaste que elimina las partículas más grandes por medio de un sistema de rejas o tamices cada vez más finos • 2. Aireación para eliminar gases como el H2S • 3. Coagulación-floculación que es la adición de reactivos químicos que favorecen la formación de agregados de partículas
  213. 213. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • 4. Sedimentación o decantación donde se mantiene el agua en reposo para que sedimenten las partículas por gravedad (la coagulación-floculación al formar partículas de mayor tamaño favorece que sedimenten antes y al dejar el agua en reposo es más fácil quitar las partículas que flotan al formar una fina película en la superficie) • 5. Filtración normalmente con filtros de grava y arena (son filtros autolimpiables al producir la circulación inversa del agua para arrastrar la suciedad acumulada) • 6. Adsorción con carbón activo para eliminar los malos olores, sabores y las partículas finas.
  214. 214. 7.1Tratamiento del agua para consumo; la potabilización del agua • Desinfección. Se trata de eliminar los organismos patógenos. • Para ello se utiliza cloro, aunque se podría matar a los organismos también con ozono, luz ultravioleta, radiaciones ionizantes..., pero son métodos menos usados que el cloro por ser más costosos. • Desgraciadamente el cloro deja mal sabor en el agua. En ocasiones, la desinfección es el único tratamiento para la potabilización si sus parámetros físicoquímicos se encuentran en los niveles permitidos (pH, concentración de sales, partículas en suspensión…).
  215. 215. CONTROL Y PROTECCIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
  216. 216. LA POTABILIZACIÓN DEL AGUA
  217. 217. En nuestra vida diaria hacemos uso de muchos cientos de litros de agua. Toda la que llega a nuestra casa está potabilizada. Este proceso se lleva a cabo en las ETAP (Estaciones de Tratamiento de Agua Potable)
  218. 218. Durante la potabilización se eliminan organismos patógenos, sustancias tóxicas, o de sabor, olor, y color desagradables, así como las partículas en suspensión que provocan la turbidez. El agua natural tiene unas características físicas, químicas y biológicas que impiden su uso directo en alimentación, por lo que debe ser sometida a una serie de tratamientos: primario, secundario y, ocasionalmente, terciario, que la conviertan en agua potable.
  219. 219. Captación de agua En Murcia, el agua que llega a nuestras casas procede en su mayor parte del trasvase TajoSegura, aunque también se utiliza la del propio río Segura y del Taibilla. aquí puedes ver un caudalímetro, que sirve para medir cuántos litros pasan por una tubería
  220. 220. Parte del agua que llega y no es tratada para su consumo, se almacena en una enorme balsa, manteniendo un remanente que permite un margen de varios días sin suministro. Del agua entrante, agua bruta, se toman diversos parámetros de forma automática: Conductividad , turbidez, pH, amoníaco, carbono orgánico, etc. Otros factores son analizados en los laboratorios de manera constante.
  221. 221. Antes de entrar el agua a la planta, un protozoo que es criado y mantenido en acuarios, la Pulga de Agua (Dafnia), indica con su vida la presencia de contaminantes tóxicos. Es una especie bioindicadora El tratamiento de potabilización comienza con la preozonización del agua. Aquí se le inyecta una primera dosis de ozono.
  222. 222. Tratamiento secundario: Para que las partículas flotantes se agrupen y se vayan al fondo se añaden al agua reactivos, como sulfato de alúmina y polielectrolito, provocando la floculación de dichas partículas, que forman grumos y se van al fondo.
  223. 223. Balsas de decantación Pasan ahora a los filtros de carbón activo, y de aquí a las cámaras de cloración ampliación Si te fijas, la flecha indica el camino que sigue el agua de una cámara a otra, hasta llegar a las balsas de decantación. Allí las impurezas caen al fondo, de donde son retiradas.
  224. 224. floculación Balsas de decantación Un ordenador organiza el proceso de filtrado, la limpieza de los filtros y la rotación de los mismos para su correcto uso Filtro de carbono activo
  225. 225. Los filtros de carbón activo se limpian mediante un baño de burbujas, siendo periódicamente sustituidos.
  226. 226. En las cámaras de cloración se lleva a cabo una última adición de cloro al agua, provocando la muerte de cualquier tipo de vida que todavía pudiera contener. En este momento ya puede considerarse el agua potable. medidor de cloro
  227. 227. El otro método de desinfección que se aplica es el uso de ozono. Una última dosis se inyecta en la cámara de postozonización. Se asegura de este modo la ausencia de impurezas en el agua.
  228. 228. Son numerosas las dependencias anejas a las instalaciones principales: bombas para la cloración, conducciones de agua, cloro, ozono …
  229. 229. A partir de oxígeno líquido, en la propia planta se genera y distribuye el ozono que es utilizado en las distintas fases de potabilización del agua
  230. 230. Depósito de distribución de agua Agua bruta Agua potable Estación de bombeo a los hogares Ya solo queda impulsarla mediante bombas a los depósitos construidos en zonas elevadas, y desde los cuales se distribuye el agua a todos los hogares a la potabilizadora Hay que resaltar la recuperación energética llevada a cabo en la planta de EMUASA en Contraparada, que aprovecha la caída del agua bruta que entra, para impulsar a los depósitos de almacenamiento al agua ya potabilizada.
  231. 231. Vamos a dar un último repaso a los procesos que se llevan a cabo para potabilizar el agua Captación hogares (filtración) almacenamiento bombeo depósitos para distribución postozonización cámaras de cloración balsas de decantación preozonización filtración con carbón activo floculación Adición reactivos
  232. 232. » Potabilización del agua 1. Captación 3. Coagulación 2. Desarenación Tierra + sulfato de aluminio 5. Cloración final 4. Filtración
  233. 233. Autodepuración • En aguas naturales, procesos físicos, químicos y biológicos que eliminan la materia orgánica y la convierten en inorgánica • Depende del tiempo, temperatura y cantidad de oxígeno disuelto.
  234. 234. 7.2Depuración de las aguas residuales • La depuración tiene por objetivo devolver a las aguas residuales su estado natural, retirando de ellas los contaminantes. La depuración absoluta es prácticamente imposible. • Hay dos clases de depuración; natural o blanda y tecnológica o dura.
  235. 235. 7.2.1. Depuración natural o blanda • Se utiliza para aguas residuales poco contaminadas y contaminantes poco insidiosos. • Los sistemas empleados tratan de reproducir los procesos de autodepuración. • El más utilizado es el lagunaje, que consiste en mantener el agua en balsas o lagunas artificiales poco profundas durante el tiempo necesario (del orden de meses depende del grado de contaminación) para que se produzca la sedimentación de los materiales en suspensión y la degradación microbiana de la materia orgánica.
  236. 236. 7.2.1. Depuración natural o blanda • Conforme avanza la autodepuración el agua se va pasando a lagunas cada vez menos contaminadas, (las primeras lagunas reciben el agua que va llegando a la depuradora y las últimas presentan el agua mucho más limpia). El lagunaje en sí mismo es todo un sistema depurativo, en él la naturaleza crea las condiciones idóneas de autodepuración. Tiene la ventaja de ser un método sencillo, barato y casi sin mantenimiento, pero tiene el inconveniente de que es un proceso muy lento y no es apto para sustancias no biodegradables.
  237. 237. Laguna de Oxidación • El agua se depura en forma natural por acción de bacterias, algas y protozoarios que se alimentan de la materia orgánica y la descomponen en sustancias menos nocivas. • Uso: Reforestación
  238. 238. 7.2.1. Depuración natural o blanda • La materia orgánica disuelta es asimilada o metabolizada por bacterias aerobias o anaerobias facultativas. • Esta masa pasa a constituir la alimentación de protozoos depredadores. • Las bacterias, al degradar la materia orgánica, liberan anhídrido carbónico, amoníaco y sales minerales, que permiten el desarrollo de algas. Éstas fijan el anhídrido carbónico y liberan el oxígeno, que será utilizado para el crecimiento bacteriano. • Precisamente esta triple asociación proporciona la depuración de las lagunas.
  239. 239. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua, fangos y gas • Este tipo de depuración comprende una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que combinados según el tipo y grado de contaminación que presente el agua residual, tratan de devolver ésta al medio natural (río, lago, mar…) con las mínimas alteraciones posibles. • Se requieren instalaciones especiales llamadas Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR).
  240. 240. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua, fangos y gas • Tiene las ventajas, sobre los sistemas de depuración natural, de ser más rápida, se pueden tratar mayores volúmenes de agua, y existe la tecnología para eliminar casi cualquier contaminante, pero utiliza tecnologías que consumen energía eléctrica de forma considerable y precisan mano de obra especializada, siendo por ambas razones muy costoso. • Se pueden dar hasta cuatro tipos de tratamientos del agua y tratar simultáneamente tres productos: agua, lodos o fangos y biogás. • Esto es debido a que en los tratamientos que se realizan al agua se generan fangos y gases que reciben otros tratamientos.
  241. 241. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua • Los 4 tratamientos que se realizan al agua líquida son: • Pretratamiento. • Tratamiento 1º. • Tratamiento 2º. • Tratamiento 3º.
  242. 242. Línea de agua • • • Pretratamiento: Separación de sólidos en suspensión de tamaño grande. 1. Desbaste. Rejas. 2. Desarenado. Decantación de arenas. 3. Desengrasado Tratamiento primario: Separación de sólidos en suspensión de menor tamaño, decantación y floculación. 1. Decantación 2. Floculación Tratamiento secundario: elimina la materia orgánica. procesos biológicos complementados por decantación secundaria. 1. Lodos activos en condiciones aerobias . Tanques aerobios con inyección de O2, y formación de lodos de microorganismos y mat. Orgánica. 2. Filtros bacterianos: bacterias adheridas a materia inerte el agua a depurar se hace pasar por estos filtros.
  243. 243. Línea de agua • • Tratamiento terciario: métodos complementarios Desinfección. Cloro, ozono, luz uv.
  244. 244. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua • Pretratamiento: se produce la separación de sólidos voluminosos tales como botellas, telas, plásticos a través de rejas y/o tamices (tamización o desbaste), la separación de sólidos finos como las arenas (desarenadores) y la separación de las partículas que flotan (desengrasado). • Este pretratamiento origina fangos compuestos por grasas, arenas y partículas grandes como gravas que deben ser tratados.
  245. 245. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua • Tratamiento primario: tratamientos físico-químicos donde se intenta sedimentar sólidos en suspensión que no han sido retenidos en el pretratamiento, consiste en la sedimentacióndecantación donde se dejan las aguas residuales el tiempo suficiente para la sedimentación; en los casos en los que este tiempo no fuera suficiente, se suele utilizar floculantes y/o coagulantes que aceleran la sedimentación. En esta etapa también se produce la neutralización de las aguas donde se ajusta el pH entre 6,5-8,5 para facilitar el tratamiento biológico o secundario (se suele utilizar cal, sosa y ácido sulfúrico) y en algunas depuradoras se completa con la eliminación de contaminantes volátiles, desengrasado, desaceitado..., para un posterior tratamiento secundario. • Se originan lodos y también gases.
  246. 246. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua • Tratamiento secundario o tratamiento biológico, produce la degradación de la materia orgánica por microorganismos. La degradación de la materia orgánica puede ser aerobia y anaerobia. En el tratamiento aerobio los microorganismos utilizan el oxígeno para degradar la materia orgánica que llega con las aguas residuales; el requisito es mantener el agua oxigenada lo que suele hacerse bien mediante agitación del agua llamada fangos activos, o bien por lechos bacterianos, donde se utilizan plásticos u otros materiales de gran superficie específica a los que van fijadas las bacterias. En el tratamiento anaerobio, la oxidación de la materia orgánica se produce en ausencia de oxígeno (en recipiente cerrado) formándose gases que se pueden usar como combustible para obtener energía en la propia planta depuradora.
  247. 247. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de agua, fangos y gas • Tratamiento terciario: consiste en procesos físicos, químicos y biológicos avanzados, donde se pretenden eliminar ciertos contaminantes específicos que permanecen después de un tratamiento secundario tales como metales pesados, nitrógeno, fósforo, isótopos radiactivos y sustancias inorgánicas. • Este tipo de tratamiento se utiliza en casos especiales o en zonas de escasez de agua donde se purifica este agua para darle un segundo uso, en lugar de devolver el agua al medio natural. Se utilizan diversos métodos especializados como la adsorción, el intercambio iónico, la ultrafiltración, la ósmosis inversa o la electrodiálisis. Son tratamientos muy costosos que muy pocas depuradoras realizan.
  248. 248. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de fangos • En los tratamientos anteriores del agua se genera una cantidad de residuos en donde se concentra la contaminación eliminada (fangos). • Los residuos tienen una serie de tratamientos llamados línea de fangos que son el espesamiento, la digestión anaerobia y la deshidratación.
  249. 249. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de fangos • Espesamiento: En los tratamientos anteriores se generan una cantidad de residuos en donde se concentra la contaminación eliminada (fangos). Al retirarlos también nos llevamos una gran cantidad de agua (aproximadamente un 95%) por lo que ocupan volúmenes importantes y facilitan la putrefacción de los mismos. • La finalidad del espesamiento o espesado es reducir el volumen de los fangos mediante la eliminación parcial de esta agua.
  250. 250. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de fangos • Digestión anaerobia: • Los fangos, después de pasar por el espesador, son llevados a unos depósitos separados, llamados digestores anaerobios, donde se procede a su estabilización. Esta estabilización se consigue mediante un procedimiento biológico que permite una degradación importante de la materia orgánica por medio de una fermentación llevada acabo por unos microorganismos en un recinto cerrado y en ausencia de aire. • De esta fermentación se obtienen ciertos gases, sobre todo: metano y dióxido de carbono.
  251. 251. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de fangos • Deshidratación: • De los tratamientos anteriores de fangos, la reducción de agua en ellos es mínima y esto hace que tengan un gran volumen, por lo que es necesario eliminarla. La deshidratación se encarga de eliminar, en buena parte, el agua de los fangos. Existen varios tipos de máquinas para deshidratar los fangos, como los filtros de banda o las centrífugas, pero actualmente el más usado es la deshidratación por medio de centrífugas que consisten, esencialmente, en un tambor cilindro-cónico de eje horizontal girando a gran velocidad; la parte sólida que es más pesada se deposita abajo debido a la fuerza centrífuga.
  252. 252. 7.2.2. Depuración tecnológica o dura: líneas de fangos • La línea de gas se encarga de aprovechar los gases obtenidos en la digestión anaerobia de los fangos y tratamiento secundario anaerobio, para equipos instalados en la misma planta o incluso (si se dispone de motores) generar electricidad (el gas es utilizado para alimentar las calderas de agua caliente que, mediante intercambiadores de calor aguafango, comunicarán a éste la temperatura óptima para mantener el proceso de digestión. • En plantas depuradoras de gran tamaño, el gas producido en la digestión excede las necesidades para el calentamiento del fango, por lo que es posible emplearlo para otras finalidades. Una de estas posibilidades, la más usual hoy en día, es utilizarlo como combustible de alimentación a motores que hacen funcionar un generador de energía eléctrica para el
  253. 253. PROCESO EDAR
  254. 254. LA DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
  255. 255. Una vez utilizada el agua potable en nuestras casas, los usos a que la sometemos hacen que pase a considerarse agua contaminada. ¿Qué hacer ahora con ella? En la actualidad se lleva por colectores hasta las EDAR (Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales), donde es sometida a distintos procesos de depuración, con el fin de reutilizarla, no para consumo humano, sino para riego y otros usos, ya que es devuelta al río.
  256. 256. Básicamente, el proceso de depuración consiste en utilizar microorganismos aerobios (bacterias y protozoos) que se alimentan de la materia orgánica de las aguas residuales, oxidándola. Se obtienen así 2 cosas: fangos estabilizados, procedentes de la actividad bacteriana con la materia orgánica, y agua depurada, que era nuestro objetivo.
  257. 257. El primer paso en la depuración es eliminar los sólidos gruesos que trae el agua: trapos, palos, botellas, madejas, compresas, bastoncillos de los oídos, colillas, etc. Para ello se usan unas rejas automáticas que retienen sólidos mayores de 2 mm, a la vez que van compactándolos. A este proceso se le denomina desbastar.

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