07 Recursos hídricos y contaminación del agua

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07 Recursos hídricos y contaminación del agua

  1. 1. 7- Recursos hídricos ycontaminación del agua Ciencias de la Tierra y Medioambientales This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial- ShareAlike 3.0 Unported License.
  2. 2. El agua es un recurso limitado, debido a su desigual distribuciónen el espacio y en el tiempo
  3. 3. USOS DEL AGUA
  4. 4. Usos del agua Usos Usos Primarios Consuntivos (agua dulce) No Secundarios consuntivos
  5. 5. Usos consuntivos 10% Urbanos Industriales Agrícolas 65% 25%
  6. 6. Consumo de agua en el hogar 5% 5% 35% Beber y cocinar Jardin y automovil 25% Lavados de ropa y vajilla Váteres Higiene personal 30% Fuente: Agencia Europea de Medio Ambiente
  7. 7. Usos no consuntivos Energéticos • Producción de energía hidroeléctrica Navegación y ocio Recreativo Ecológicos y medioambientales • Mantenimiento del paisaje, recarga de acuíferos y evitar el estancamiento de agua
  8. 8. MEJORA DEL APROVECHAMIENTODEL AGUA
  9. 9. Balance hídrico de una región P = ED + I + EVTDondeP = precipitaciones I = InfiltraciónED = escorrentía superficial EVT = evapotranspiración ED + I = ET Recursos potencialmente extraíbles por la humanidad
  10. 10. Balance hídrico de una región Para analizar el aumento o la disminución de los recursos hídricos disponibles en una región concreta durante un período determinado hay que tener en cuenta: Agua Agua existente Aportes de agua Agua que sale de la zonadisponible (embalses, acuíferos) (precipitación, ríos) (evaporación, ríos, consumo)
  11. 11. Influencia humana en el ciclo hidrológico
  12. 12. Influencia humana en el ciclo hidrológico Presas y embalses Explotación y Desalación rellenado de acuíferos Recolección Trasvases de rocío
  13. 13. Planificación hidrológica Generales Medidas Técnicas Políticas
  14. 14. Medidas de carácter general• Reducción de consumo en el sector agrícola – Cambios en los sistemas de riego – Mejora en las prácticas de gestión del agua
  15. 15. Medidas de carácter general• Reducción del consumo en industria – Reciclado del agua de refrigeración – Reducción del flujo y pérdidas de agua – Incentivar I+D
  16. 16. Medidas de carácter general• Reducción en el consumo urbano – Empleo de instalaciones de bajo consumo – Precios adecuados al coste del agua – Paisajismo xerofítico – Reutilización de aguas residuales domésticas en agricultura o riego de parques y jardines – Educación ambiental
  17. 17. Medidas de carácter técnico• Construcción de embalses• Construcción de trasvases• Acciones sobre los cursos de los ríos• Desalación de agua marina• Control de acuíferos y su explotación
  18. 18. Desalación de agua marina Agua para consumo Proceso de desalación Vertido
  19. 19. Procedimientos de desalación Térmicos Filtración por membranas
  20. 20. Medidas de carácter político• Promulgación de leyes – Regulan el consumo y la gestión del agua• Conferencias internacionales – Conferencia del Agua de las Naciones Unidas (Mar de Plata, 1977) – Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente (Dublín, 1992) – Conferencia de Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo (Río de Janeiro, 1992) – Foro Mundial del Agua (La Haya, 2001) – Conferencia Internacional del Agua dulce (Bonn, 2001) – Tercer Foro Mundial del Agua (Japón 2003)
  21. 21. CONTAMINACIÓN DEL AGUA
  22. 22. Contaminación hídrica“Acción y efecto de introducir materias o formas de energía o introducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, implique una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica” Ley de Aguas
  23. 23. Sustancias o formas de energía que alteran la composición del agua (su calidad) Provoca daños en Grado de los seres vivos, la contaminaciónsalud humana y los Contaminación depende del uso al ecosistemas que se destine Generada directa o indirectamente por acciones humanas
  24. 24. Tipos de contaminación del aguaContaminación Tipos Origen Antropogénica Natural Vertidos Agricultura Actividad urbanos Industria Navegación y ganadería
  25. 25. Otros tiposContaminación difusa: Autodepuración de las aguas:(natural) se debe al conjunto de procesosarrastre de partículas o de físicos, químicos y biológicosgases atmosféricos por las que tienen lugar de un modogotas de lluvia, a natural en una masa de agua ypólenes, esporas u hojas que tienden a destruir todos lossecas u otros residuos contaminantes incorporados envegetales y a excrementos la misma.de peces o aves acuáticas.
  26. 26. Otros tipos Contaminación puntual: (antropogénica) se origina en un foco emisor determinado y afecta a una zona concreta • Industria • Vertidos urbanos • Agricultura • Navegación y ganadería
  27. 27. Factores que afectan a la contaminación• El receptor – Aguas superficiales menos protegidas, se contaminan y se depuran con más facilidad. – Volumen de agua (a mayor cantidad más se diluye). – Nivel de contaminación del agua. – Aguas turbulentas dispersan los contaminantes. – Ciertos organismos favorecen la depuración.• Zona donde se encuentra el receptor – La pluviosidad. – Relieve abrupto.
  28. 28. TIPOS DE CONTAMINANTES
  29. 29. Microorganismos patógenos Desechos orgánicos Sustancias químicas inorgánicas Nutrientes vegetales inorgánicos Compuestos orgánicosSedimentos y materiales suspendidos Sustancias radiactivas Contaminación térmica
  30. 30. 1. Microorganismos patógenosTipo de organismo EnfermedadBacterias Fiebre tifoideaEscherichia coli CóleraVibrio colerae Disentería bacterianaSalmonella tiphi Gastroenteritis ConjuntivitisVirus HepatitisAdenovirus PoliomielitisEnterovirusVirus de la hepatitis AProtozoos parásitos Disentería amebianaEntamoeba histolyticaGusanos parásitos EsquistosomiasisSchistosom haematobium
  31. 31. 2. Desechos orgánicosConjunto de residuos orgánicos producidos por losseres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otrosmateriales que pueden ser descompuestos porbacterias aeróbicas.Índices de medida: OD y la DBO
  32. 32. 3. Sustancias químicas inorgánicasCompuesto Procedencia EfectosÁlcalis Aguas domésticas e Variaciones de pH tóxico para las infiltración comunidades de pecesSales (cloruros y Agua de suministro, •Salinización.carbonatos) aguas residuales •Aumento de la dureza del agua. domésticas e intrusión marinaMetales pesados (Zn, Vertidos industriales •Envenenamiento por HgCd, Pb, Hg) •Bioacumulación en las cadenas tróficas. •El Pb produce saturnismo
  33. 33. 4. Nutrientes vegetales inorgánicosCompuesto Procedencia EfectosNitrógeno y compuestos •Descomposición de •Eutrofización.nitrogenados (nitritos y restos animales y •La ingesta de nitratosnitratos) vegetales. tóxicos para el ser •Vertidos agrícolas y humano. ganaderos. •Aguas residuales domésticas.Fósforo y derivados Detergentes en aguas Proceso de eutrofización. domésticas y aguas residuales agrícolas.
  34. 34. 5. Compuestos orgánicosCompuesto Procedencia EfectosCarbohidratos y Aguas residualesproteínas domésticas e industriales. •Olores. •Variaciones en el colorGrasas animales y Industriaaceites agroalimentaria•Pesticidas. Vertidos industriales Alteraciones en las•Fenoles. cadenas tróficas
  35. 35. 6. Sedimentos y materiales suspendidosTipo Procedencia Efectos•Inorgánicos (lodos, arenas •Aguas residuales •Aumento de la turbidez quefinas y gruesas, gravas) domésticas e impide el paso de la luz: afecta•Orgánicos (restos de industriales. a la actividad fotosintética.animales y vegetales) •Erosión del suelo. •Alteraciones en las cadenas •Infiltraciones tróficas. incontroladas. •Dificultad en la movilidad y respiración de organismos acuáticos. •Modificación de las propiedades físicas del agua (características organolépticas).
  36. 36. 7. Sustancias radiactivasTipo Procedencia EfectosPartículas radiactivas •Centrales nucleares, •Acumulación en lodos procedentes de los de ríos, embalses y circuitos de refrigeración. fondos oceánicos. •Residuos radiactivos. •Inhalación de radón que puede ocasionar cáncer de pulmón.
  37. 37. 8. Contaminación térmicaTipo Procedencia EfectosTemperatura (aumento •Actividades •Con un aumento de 5 ao disminución) industriales que 10ºC se reduce la emplean el agua como cantidad de oxígeno refrigerante (por disuelto. ejemplo, las •Desaparición de energéticas). especies condicionadas •En embalses, el agua a unos límites de de las turbinas vertida temperatura. al río posee una •Variación en los ciclos temperatura inferior. de crecimiento de algunas especies. •Reproducción anormal de algunas especies de agua fría, como la trucha o el salmón.
  38. 38. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN
  39. 39. Eutrofización (en ríos y lagos)• Los ríos y lagos se pueden clasificar en: – Eutróficos – Mesotróficos – Oligotróficos
  40. 40. Consiste en un aumento de la productividad primaria(excesivo crecimiento de algas) provocado por laintroducción de bionutrientes, compuestos que contienenN y P y son inorgánicos y orgánicos, a través de vertidos deorigen agrícola y doméstico.
  41. 41. N P O2 en Turbidez superficie superficial Algas planctónicas Luz y O2 interior Crecimiento de bacterias Muerte anaerobias organismos fotosintéticos y aerobios Bacterias aerobiasdescomponen restos Crecimiento deorgánicos del fondo Agotamiento N cianofíceas (P) (anoxia)
  42. 42. Prevención y corrección• Limitar o prohibir vertidos domésticos y agrícolas en ecosistemas acuáticos reducidos o con escasa dinámica.• Depurar las aguas residuales antes de su devolución al receptor.• Disminuir el contenido de polifosfatos de los detergentes.• Inyectar oxígeno puro en lagos y embalses afectados.• Añadir nitrógeno al agua para evitar el crecimiento de algas cianofíceas.
  43. 43. Contaminación de las aguas subterráneas• Difíciles de contaminar• Difíciles de proteger• Contaminación no visible y difícil de detectar• Autodepuración lenta (pocos microorganismos y bajo contenido en O2)• Depuración artificial difícil
  44. 44. Medidas preventivas para evitar lacontaminación de las aguas subterráneas• Controlar los posibles focos de contaminación para evitar que los contaminantes lleguen al acuífero.• Estudiar la ubicación de los posibles focos de contaminación (planificación del territorio).• Controlar la cantidad de fertilizantes y pesticidas que se emplean en la agricultura.
  45. 45. Puntual (vertederos y fosas sépticas) Contaminación Difusa (agricultura Principales y ganadería)problemas de las Sobreexplotación aguas subterráneas Salinización
  46. 46. Contaminación de mares y océanos• Los mayores niveles se alcanzan en mares cerrados con tasas de renovación elevadas. Fuentes de contaminación Ríos Vertidos Petroleros ycontaminados incontrolados plataformas
  47. 47. Mareas negrasVertidos de masas de petróleo muy concentradas queforman manchas de gran extensión.Efectos: -Muerte de organismos marinos por hundimiento. -Destrucción de las cadenas tróficas. -Envenenamiento por ingestión de crudo e intoxicación por sus componentes. -Alteración de las actividades pesqueras y turísticas. -Destrucción de ecosistemas de gran valor ecológico (marismas, manglares y arrecifes de coral).
  48. 48. Etapas del vertido de petróleoExpansión: se extiende rápidamente por lasuperficie marina Estabilización: los contaminantes se estabilizan en distintas zonas (superficie, fondo) afectando a los ecosistemas. Dura varios meses. Reconstrucción o recolonización de las poblaciones marinas. (varios años)
  49. 49. Eliminación natural de los vertidos de petróleo CO2 + H2O Aerosol Fotooxidación Volatilización Expansión Partículas pesadas (aceites y alquitrán) Disolución Emulsión Asimilación Sedimentación Degradación organismos bacteriana diversos (fondo) Depósitos geoquímicos
  50. 50. Medidas contra las mareas negras• Preventivas: – Elaboración de reglamentos y leyes. – Buques de doble casco.• Correctoras: – Barreras flotantes (aguas en calma y vertidos reducidos). – Barreras químicas (geles) – Bombas de aspiración – Agentes dispersantes – Agentes de hundimiento – Combustión del vertido – Biorremediación
  51. 51. Mareas rojas
  52. 52. PARÁMETROS QUE DETERMINANLA CALIDAD DE LAS AGUAS
  53. 53. Parámetros físicos• Transparencia o turbidez• Propiedades organolépticas• Conductividad eléctrica (sales)
  54. 54. Parámetros químicos• Oxígeno disuelto (OD)• Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)• Demanda química de oxígeno (DQO)• Contenido total de carbono DBO/DQO > 0,6 cuando se produce un vertido orgánico DBO/DQO < 0,2 cuando se produce un vertido inorgánico DBO/DQO = 0,5 grado satisfactorio de biodegradabilidad
  55. 55. Parámetros químicos• pH: los valores naturales oscilan entre 6 y 8,5• Dureza (Ca2+, Mg2+) Blandas Duras < 50mg/l > 200 mg/l• Presencia de N en sus diferentes formas
  56. 56. Parámetros biológicos• Índice de bacterias coliformes: 0/100 ml• Indicadores biológicos de contaminación Fringáceas Perlas (aguas Efímeras (nivel medio de Asellus - Tubifex (pobres limpias y (ligeramente Oy isópodo (aguas en O y muy oxigenadas) contaminadas) ligeramente contaminadas) contaminadas) contaminadas)
  57. 57. CICLO URBANO DEL AGUA
  58. 58. Etapas • Obtención de agua a partir de aguas subterréneas, Captación ríos, lagos y arroyos Potabilización • Filtra, clarifica y desinfecta el agua • Depósitos, desde donde se distribuye por tuberías Almacenamiento Utilización - • Alcantarillado y transportada a la estación de Recuperación depuración • Descontaminación del agua para devolverla al medio Depuración natural
  59. 59. Sistemas de tratamiento y depuración •Tratamiento global:
  60. 60. Sistemas de tratamiento y depuración• Tratamientos especiales: – Desinfección: cloro, cloraminas (Cl + NH4), ozono, radiaciones ultravioleta – Neutralización: ajuste del pH – Ablandamiento (ajuste de la dureza)
  61. 61. Sistemas de depuración natural o blanda(aguas residuales)• Sistema de lagunaje: depuración biológica de aguas residuales mediante lagunas artificiales – Lagunas aerobias. (mucha extensión, poca profundidad) – Lagunas anaerobias. (poca extensión, mucha profundidad) – Lagunas facultativas. Combinan ambos procesos
  62. 62. Sistemas de depuración tecnológica o dura(EDAR)• Línea de agua: camino que recorre el agua residual desde su llegada a la instalación, pasando por distintos tratamientos, hasta su vertido final al receptor.• Línea de fangos, lodos o biosólidos: concentrar los contaminantes en el agua residual, separarlos de la depuradora y tienen otros tratamientos.• Línea de gas: proceso al que se somete el biogás generado en el tratamiento de los lodos o fangos.
  63. 63. • Vertidos autorizados: aquellos que la Administración permite bajo unas determinadas condiciones: tenencia de instalaciones de depuración previa y dispositivos de control de su funcionamiento, límite de la composición de los efluentes e imposición de un canon de vertido que es un gravamen o pago impuesto a las industrias que se destina a la protección y mejora del medio receptor.
  64. 64. 1998 – vertido de Aznalcóllar Rotura de la presa que contenía 5 millones de m3 de agua ácida y metales pesados como cinc, plata , plomo y cobre, además de arsénico, cadmio, talio y otros metales pesados en menor concentración. Contaminaron unas 4.500 Has de tierras próximas al Parque Nacional de Doñana
  65. 65. Recursos hídricos en España• Plan Hidrológico Nacional: – Incrementar la disponibilidad del recurso. – Proteger la calidad del agua. – Racionalizar los usos del agua en armonía con el medio y los demás recursos naturales. – Satisfacer las demandas de agua de los españoles.

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