ciencias de la tierra y del medio ambiente los sistemas ... porosidad de una roca o material es la...

CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:lahidrosfera

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LAHIDROSFERA

Constituyeel71%delasuperficietotaldelaTierra(60%H.Nortey80%enelSur)Lascuencasoceánicasacumulanel97,3%delamasatotaldeagua.Elrestosedistribuyeentrelosglaciares,ríos,lagos,aguassubterráneas,atmósferayseresvivos.Algunasconsecuenciasdelaexistenciadeestasgrandesmasasdeaguason:

Ø Absorbeyemitecalor.Ø TransportedecalorporlascorrientesmarinasØ RegulalaconcentracióndeCO2Ø BasedelabiosferamarinaØ Principalcuencasedimentaria

ELCICLODELAGUA

Es un sistema cerrado. Es unamáquina térmica, ya que transforma la energía solar en calor latente. Posee elevadacapacidaddetransporte.Evaporación,condensación,precipitación,escorrentíasuperficial,aguaretenida(empapamientohielo,seresvivos,etc.)infiltración,transpiración.Superávitenelcontinente(diferenciaentreprecipitadayevaporada)=+37.000km3,deloscualeselhombrecontrolaunos3.100km3.

LASAGUASCONTINENTALESCaracterísticasquímicasdelasaguascontinentalesEliónpredominanteeselHCO3

–.Unaguaesduracuandotienemuchobicarbonatoyblandacunadotienepoco.Sonmásheterogéneasencuantoacomposición.Clasificacióndelasaguascontinentales:

Ø Dulces:(<0,2g/lCl–)Ø Salobres(>0,2g/lCl–)

o Oligohalinos(0,2–2g/lCl–)o Mesohalinos(2–10g/lCl–)o Polihalinos(10–17g/lCl–)

Los iones provienen de la meteorización (sobre todo), mineralizaciones de la materia orgánica y de la deposiciónatmosférica.


JoaquínRodríguezPiaya 2

LASAGUASSUPERFICIALESEnlosríos,cuantomáscercadelnacimiento,menorconcentraciónsalinatiene,yviceversa.Dinámicageneraldelasaguascontinentales.Lacirculaciónsuperficial:lascuencashidrográficas.Divisoriadeaguas.Reddedrenaje.• Lasaguasestancadas:lagosyembalses• Cuencaendorreica• Epilimnion,hipolimnionytermoclina• Aguas oligotróficas: aguas pobres en nutrientes y

debajaproductividadLos datos en ppm. La variación en estanques oligotróficos esmenordebido aqueposeenbajosniveles denutrientesparaestimular la fotosíntesis. Como el segundo día fue nublado,menos luz solar incidió en el estanque y la fotosíntesis fuemenor, ocasionandomenosproduccióndeoxígeno ymateriaorgánica. Plantas y animales respirandedía y noche, usandooxígenoymateriaorgánica.Después de varios días nublados puede producirse una altamortandad de peces debido a que la respiración supera la producción de oxígeno. Las aguas oligotróficas, al soportar menosbiomasa,tienenpocavariacióneneloxígenoendisolución.LASAGUASSUBTERRÁNEASLaporosidaddeuna rocaomateriales la relaciónexistenteentreelvolumendehuecosoporosde lamismay suvolumentotal.Amayorcompactación,menorporosidad.Sedistingueentreporosidadtotalyporosidadeficazoútil.

• Aguahigroscópica:adheridafirmementealasuperficiedelaspartículas.• Aguapelicular:envueltaquerodeaalaspartículasyalaguahigroscópica.• Aguacapilar:aguaretenidaporcapilaridadenloshuecosycanalículos.• Aguagravítica:aguaquenoquedaretenidaydalugaralasacumulacionesdeaguassubterráneas.

Permeabilidadeslacapacidaddeunterrenodepermitirelpasodeaguaasutravés.Frentealaguasubterránealosmaterialespuedenser:

• Acuífugos: formación geológica que nocontieneaguaencantidadesapreciablesnipermitesucirculación.Ej.:cuarcitas

• Acuicludo: formación geológica capaz dealmacenaragua,peronoasídetransmitirlaencantidadessignificativas.Ej.:arcillas

• Acuitardo: formación geológica quecontiene agua, pero su movimiento essumamentelento.Ej.:limos

• Acuífero:formacióngeológicaquecontieneagua y que permite su libre circulación atravésdeella.Ej.:arenas,calizas.Nivel piezométrico lugar geométrico en elque la presión del agua coincide con lapresiónatmosférica.Mantofreático:AcumulacióndeaguaenunacuíferoNivelfreático:alturaquealcanzaelaguasubterráneaenunacuíferoo Libre:el límitesuperiordesaturaciónestásometidoa laprisiónatmosférica.Nohayencimaningúntramo

impermeable.o Confinadoocautivo:elaguaestáentodossuspuntosaunapresiónsuperioralaatmosférica.Alperforar,el

aguaasciendeporencimadeltechodelacuífero.Manantial:escualquierdescarganaturaldeaguaenlasuperficiedelterreno,encantidadapreciable,procedentedeunacuíferoPozo:descargaartificialdeunacuíferoCuandounpozoempiezaabombearagua subterránea seproduceuncono de depresión alrededordelmismo,tanto más acusado en profundidad y extensión cuanto mayor sea el caudal de explotación y menor lapermeabilidaddelacuífero.



LOSOCÉANOS

CARACTERÍSTICASQUÍMICASDELASAGUASOCEÁNICAS La salinidad se encuentra dentro de estrechosmárgenes. Demedia son 35 g/l. Los principales iones son: cloruro,sodio,sulfatos,magnesio,calcio,potasioybicarbonatos.Todaslasmedidasdeconcentraciónsehacenbasándoseenelcloro.Aunquelasalinidadvaríe,laproporciónentrelosionessemantieneconstante.Laconcentraciónpuedevariarpor:

• Precipitación,fusióndehielosyaportedelosríos-----------disminuyenlaconcentración• Evaporaciónycongelación-----------------------------------------aumentanlaconcentración

Entre los20y30°delatitudseencuentranlasaguasconmayorsalinidad(coincideconlosdesiertoscontinentales).Losmenoresvaloresdesalinidadsedanenlospolos.EstructuraElmedioacuáticoseestructurasegúnunesquemavertical.Lascapassuperioressondiferentesalasinferiores.

• Radiación:seabsorbensobretodolaslongitudesdeondamayores(infrarrojos)ymenores(UV),ymenoslasintermedias(visible).Laintensidadluminosadisminuyeexponencialmenteconlaprofundidad.Lassustanciasdisueltasdisminuyenlaluminosidad.

• Temperatura:dependedelaradiación.Lasaguasdelatitudesaltastienenunamayortemperaturaymayorgradiente.Varíatantohorizontalcomoverticalmente.Termoclinas.

• Salinidad• Densidad: varía según la temperatura y la salinidad. La salinidad aumenta y la temperatura disminuye la

densidad.DINÁMICAOCEÁNICA a) Circulaciónsuperficial

Eldesplazamientodelascorrientesestámarcadoporelsentidodelosvientosdominantes,aunquesutrayectoriapuedasermodificadapor lapresenciademasascontinentalesquedificultan la transferenciadecalorhacia laszonaspolares,favoreciendolaformacióndecasquetespolares.Las trayectoriasmás significativas, condicionadas por el efecto de Coriolis, son de giro anticiclónico en amboshemisferios. El giro lo inician los alisios, que se desplazan hacia el oeste, originando aridez en el margencontinentalqueabandonan,alarrastrarlasnubesconellos.Alllegaralasproximidadesdelascostasoccidentalesretornan, constituyendo la denominada deriva del oeste. Cuando alcanzan las costas occidentales, estascorrientes sufren una doble desviación: hacia las zonas polares (suavizando el clima) y hacia las ecuatoriales(refrescándolas).



Lacorrientecircumpolarantárticarodeasuscostasensentidohorario,hastalos60ºlatitudsur.Bajoun áreadepresión atmosférica alta (anticiclón) seproduceuna subsidencia de aguamarina superficial y,comoconsecuencia,unaconvergenciade lamismadesdezonasaledañas.Porello, lospuntos seguidospor lasborrascas de las latitudesmedias son líneas de fermentación oceánica, dado el enriquecimiento en nutrientesinherentealafloramientodelasaguasprofundas.

b) CirculaciónprofundaDebidoalasdiferenciasdedensidad(mayorcuantomásfríaysaladaesté):circulacióntermohalina.Elenfriamientoinvernaldelasaguassuperioresoriginaundescensodeellasyprovocaelafloramientodelaguamásprofundaycálidaparaocuparsulugar.Eldescensopuedeversedificultadoporaportesdeaguadulce(ríos,fusióndeiceberg,etc.)Enlugaresdondelaevaporacióneselevadaoelenfriamientosuperficialfuerte,elaguasehundirá,alcanzandoelfondo.Enlaszonasdondelosalisiosdesplazanelaguasuperficial,originandoeliniciodelgiroanticiclónico,seproduceelafloramientodeaguasfríasdesdelasprofundidadesensustitucióndeladesplazadaporlosvientos.

ElocéanoglobalConjuntoformadoportodoslosmaresyocéanosdelplaneta,debidoalacomunicaciónexistenteentretodosellos.Degranimportanciaparadarrespuestaamuchosinterrogantessobreelclimaglobal.

a) Lacintatransportadoraoceánica:LafuentedeestacirculaciónsehallaenlasproximidadesdeGroenlandia,cercadel límitede loshielos,dondeelagua salada, fría y densa tiende ahundirse. Esta corriente recorre elfondo del océanoAtlántico de norte asurhastaqueentraencontactoconlasgélidas aguas del océano antártico yasciende,retornandopartedeellaasulugardeorigen.Elrestosesumergedenuevo debido al intenso enfriamientosuperficial.Discurreasíporelfondodelocéano Indico, donde parte de ellaasciende, mientras el resto llega alPacífico, donde se elevadefinitivamenteysecalienta.Posteriormenterealizaeltrayectoensentidoinversoenformadecorrientesuperficial,arrastrandoconellaaguascálidasynubesformadasenlosocéanoscálidos,transportandolluviasasupasoeincrementandolatemperaturadelascostasatlánticasnoreuropeas.

b) ElfenómenodelNiño:lasituaciónnormalseconoceconelnombredelaNiña,enlacostadePerú,segúnlacual los vientosalisiosempujanhaciaeloesteal agua superficial delPacífico,originándoseel afloramientodelaguaylafertilizacióndelazona.DichosvientospartendeunanticiclónsituadoenlaisladePascuaydesembocaenunaborrascaenlasproximidadesdelcontinenteasiático.ElfenómenodelNiñosevieneobservandoaproximadamentecada4añosporNavidad:losalisiosamainan,noseproduceelafloramiento,seformalatermoclina,elaguasuperficialsecaldea,lasnubesquedanrezagadasenlacostaesteconlaformacióndeunaborrascasobrelazona,habitualmenteárida,ylariquezapesqueradecae.Actualmenteseignoralacausa,aunquepodríaserpor:

1- Calentamiento climático generalizado. Al disminuir el contraste térmico, decrece la intensidad de losvientosalisiosyportantoladelascorrientesoceánicas.2- Reactivación de la actividad volcánica en las dorsales próximas, que al provocar un incremento en latemperaturadelaguaoceánicadaríalugaralaformacióndeunaborrascaporcalentamientodelaire.

RECURSOSHÍDRICOS

Es un recurso renovable y limitado. La cantidad disponible viene condicionada por su desigual distribución en elespacio y en el tiempo. En algunos lugares se reciben grandes cantidades de agua en poco tiempo, lo que generadañoshumanosymateriales.Losproblemashídricossonelaumentodelconsumoylaescasezdelamisma.Esunrecursoescaso,capazdegenerarconflictos,actualesofuturos,entrepaísesoregiones.



Lasprácticasagrícolas,industriales,urbanas,elaumentodelapoblaciónylamejoradelacalidaddevidaincrementanlos requerimientos de agua, recurriéndose a utilizar aguas fósiles y sobreexplotar acuíferos. A ello hay que unir elproblemadelacontaminacióndelagua.

ELCICLOHÍDRICOExisteunbalancepositivoenloscontinentesdeunos38.000km3(lasprecipitacionessuperanalaevaporación).Paradisponerdemayores cantidadesde aguadulce, el hombre realizauna seriedemodificaciones endicho ciclo,paraafrontarlosdesequilibriosdedistribucióntemporalyespacial.

• Construccióndepresasyembalses• Explotaciónyrellenadodeacuíferos• Trasvases• Desalación

Enelfuturo:• Aceleradoraerológico• Coberturadepresasparaevitarpérdidasporevaporación• Lluviaartificial.

USOSDELAGUAExistendiversoscriteriosparaestablecerunaclasificacióndelosusosdelagua:

• Usoconsuntivo:despuésderealizarunaactividadyanopuedeserutilizada(actividadesagrícolas,urbanasoindustriales)• Uso no consuntivo: sí puede ser utilizada si tiene unos niveles mínimos de calidad (usos energéticos,recreativos,ecológicos)

• Usosprimarios:imprescindibleutilizaraguadulce(usosagrícolas,urbanos,industriales)• Usossecundarios:sepuedeutilizaraguasalada(energéticos,navegación,recreativos).

Ø Usosurbanos

Cubre lasnecesidadesdelhogar, comercioo serviciopúblico.Procededeembalsesydeacuíferos. La cantidadestárelacionadaconelniveldevida,lapoblaciónyeldesarrolloeconómico.Suponemenosdeunadécimapartedel consumo mundial. La presencia de agua, a veces, no es suficiente. Frecuentemente está contaminada.Grandeszonasdeltercermundonotienenasudisposiciónaguapotable,sufriendogravesproblemassanitarios(cólera,tifus,malaria,etc.).Elproblemaaumentaconformenosacercamosalmar,yaqueaumentalapoblaciónylacontaminación.EnEspañaseconsumenunos300litros/habitante/día(6%deltotalenEspaña).

Ø UsosindustrialesSepuedeutilizarcomo:

• materiaprima(industriasquímicas)• agenterefrigerante(industriasenergéticas)• depósitodevertidos• transportedemateriales• mediodelimpieza• disolvente

Lacantidadestárelacionadaconeldesarrolloindustrial.Constituyelasegundademandadeaguaanivelmundial(1/4deltotal).EnEspañarepresentael14%.

Ø UsosagrícolasFundamentalmenteenelriego.65%delconsumototal.EnEspañarepresentael80%.Dependedelclimadelazona,deltipodesueloycultivos,mecanización,sistemaderiego.Laeficienciadelriegoentodoelmundoesinferioral40%,dadoqueendeterminadasprácticasagrícolaslamayoríadelaguasepierdeporevaporaciónoporcanalizacionesenmalestado.

Ø UsosenergéticosEs fundamental en la producción de energía eléctrica (básica en países con escasos recursos petrolíferos).Tambiénseincluyeelaguaempleadaenlosprocesosderefrigeracióndecentralesnucleares.Aexcepcióndeestaúltima,nosuponeunconsumodelamisma,yaquepuedeserreutilizada.



Ø UsosennavegaciónyocioParalanavegaciónsenecesitanunoscaudalesfluvialesmínimos.Esdeusonoconsuntivo,peropuedeprovocarpérdidasdesucalidad,deahíquelasexigenciasencuantoanormasdeseguridadenlanavegaciónfluvialseansuperiores a las de la navegaciónmarítima. En España solamente es navegable en Guadalquivir en su últimotramo(desdeSevillaaladesembocadura).EnelpasadoelEbrotambiénfueutilizado.Incluyelautilizacióndeembalses,ríos, lagosyelmarparaocioodeporte, laconstruccióndepiscinas,etc.Esteuso está relacionado con el nivel y la calidad de vida. No implicaconsumo,aunquepuedeperdersecalidad.

Ø UsosecológicosymedioambientalesEs necesario establecer unos caudales mínimos para mantener elequilibrio del ecosistema acuático. Tiene como objetivo elmantenimiento del paisaje, la recarga de los acuíferos y evitar elestancamientodelagua.

GESTIÓNDELAGUA:PLANIFICACIÓNHIDROLÓGICALasprácticasactualesdeconsumonosconducenaunasituación insostenible,cuyaconsecuenciaserá laescasezdeesteelemento.Lossíntomasdeestasituaciónvienendadosporelaumentodelapoblaciónylamayordemandadeagua.Enalgunoscasossesuperanlasreservasdisponibles.

Ø Medidasdecaráctergeneral• ReduccióndelconsumoenelsectoragrícolaLamayoríade lasprácticasagrícolas son lasmismasque seutilizabanhace5.000años, inundandoel campooutilizando canalizaciones. Produce grandespérdidas en la distribución y por evaporación, dadoqueel riego sesuelehacerenregionessecas.Hastael90%delaguaempleadanoalcanzaalosvegetales.Medidas:

o Cambiosenlossistemasderiego:• Riegoporimpulsos:atravésdecanales,conalternanciadelflujodelaguacadadossurcos.• Riego por goteo: mediante una red de conductos porosos en superficie, semienterrados y en

contactoconlasraícesdelasplantas.o Mejoraenlasprácticasdegestióndelagua:paralograrunadistribuciónequitativadelamisma,evitando

eldespilfarro(¿aumentodetarifasagrícolas?).• ReduccióndelconsumoenlaindustriaSe necesitan grandes cantidades de agua para fabricar distintos productos de uso cotidiano. Como solucionesestarían el reciclado del agua que se emplea en refrigeración, evitar pérdidas de conducciones, diseños deingenieríaquereduzcanelflujodeagua,etc.• Reduccióndelconsumourbano

Datosdelaño2011

o Empleodeinstalacionesdebajoconsumo(grifoscisternas,etc.)o Adopcióndepreciosdelaguamásacordesconsuverdaderocoste.o Aplicación del paisajismo xerofílico, sustituyendo las plantas que necesitan mucha agua (césped) por

plantasautóctonas,másresistentesalasequía.o Planificaciónurbana.

Materia(1kg) Litrosdeagua

Papel(folios) 250Plástico 2.000Algodón 10.000Arroz 4.000Filete 9.800



o Planificacióndelasaguasresidualesdomésticas,previadepuración,enagriculturaoriegodejardines.Ø Solucionesdecaráctertécnico

1. Embalses:regulalasaguasdelosríos,abastecimientodeaguaapoblación,industriayagricultura,produccióndeelectricidad,recreo.2. Trasvasesdeunacuencahidrográficaaotra.3. Actuacionessobreloscursosdelosríos:limpiandocauces,recuperandopendientes,creandobosquesenlasriberas,encauzamientosparaevitarinundaciones,etc.4. Desalacióndelaguadelmar.Destacandosmétodos:

• Procedimientostécnicos:laseparaciónserealizamedianteevaporacióndelaguadeladisoluciónsalinayposterior conversión en agua dulce por condensación. Luego se le añade ciertas sales para hacerlapotable, ya que si no disolvería y arrastraría sustancias útiles para el organismo. Entre las técnicasempleadasestán:o Evaporacióndemúltipleefecto:evaporaelaguadelmarenvariasetapassucesivas.En laprimera

etapaseempleaenergíaexternayluegosevaaprovechandoelcalordecondensacióndelvapor.o Procesodeevaporaciónmultietapa:constandeunaseriedeevaporadoresadistintapresión.o Compresióndevapor:seempleauncompresorparaaumentarlatemperaturaalaquesesometeel

aguaparaqueseevapore.• Procedimientosfisicoquímicos:mediantelaósmosisinversa.Seinvierteelprocesodeósmosisnaturalal

aplicarunapresiónsuperioralapresiónosmóticaquecomprimecontralamembranasemipermeableelaguasalada,haciendoqueestapasehaciaelotroladodelamembrana,obteniéndoseelaguadesalada.

5. ControldelaexplotacióndeacuíferosØ Solucionesdecarácterpolítico

Mediantelapromulgacióndeleyesqueregulenelconsumodeaguaylagestióndelamismaylasconferenciasinternacionalesquetratandedarunarespuestaglobalalproblemadelaescasezdelamisma

RECURSOSHÍDRICOSENESPAÑAEnEspañael aguaesunbiennacional ysu gestión correspondeal Estado, segúnla Ley de Aguas. El balance hídrico esnegativo como consecuencia de unexcesivo consumo de agua. Existe undéficit del orden de 3.000 hm3, aunquehay diferencias entre unas cuencas yotras (entre unas regiones y otras). Eldéficit aumenta en épocas de sequía(como la del periodo 1990 – 1995), queserepitandeformacíclica.Existen en la península diez cuencashidrográficas, más las de Baleares yCanarias:

CUENCAHIDROGRÁFICASuperficie(km2)

DisponibilidadesactualesTotales

(hm3/año)Porhabitanteyaño(m3)

En%respectodeltotal

NortedeEspañaDueroTajoGuadianaGuadalquivirSurdeEspañaSeguraJúcarEbroPirineoOrientalTotalesymediapeninsularesIslasCanariasIslasBaleares(CeutayMelilla)TotalesymediadeEspaña

53.91077.33155.77659.87063.08218.38818.62842.90186.09616.491

7.2735.014

31

7.4498.3597.9721.5552.145754791

3.10411.2711.657

45.059496290

45.845

1.1123.8001.504972487398608776

4.174301

1.266354483

1.219

16,218,217,43,24,71,61,76,8

24,73,6---1.10.6

100.0



La planificación hidrológica en España, segúnrecoge la ley de aguas, pone énfasis en lossiguientesobjetivos:• Aumentarladisponibilidaddelagua.• Protegerlacalidaddelagua• Racionalizar los usos del agua, cuidando elmedioambiente.• Conseguir que los españoles satisfagan susdemandasdeagua.

IMPACTOSSOBRELAHIDROSFERAEl70%delasuperficiedelaTierraestáocupadoporlahidrosfera.Lacantidaddeaguadequesedisponeesmásomenosfija:1400millonesdekm2.Todaellaestásometidaaunprocesoconstantedereciclado(elciclodelagua).Laactividadhumanaintroducegravesmodificaciones.Lascaracterísticasdelaguahacendeellaelvehículomásnaturaldeeliminaciónderesiduosgeneradosporlaacciónhumana.

CONTAMINACIÓNDELAGUA

LeydeAguas,art.85:“Lacontaminacióndelaguaeslaacciónyelefectodeintroducirmaterialesoformasdeenergíaoinducircondicionesenelaguaque,demododirectooindirecto,impliqueunaalteraciónperjudicialdesucalidadenrelaciónconlosusosposterioresoconsufunciónecológica”.1- Origenytiposdecontaminación

• Difusa:origennoclaramentedefinido.Apareceenzonasampliasynotienefocoemisordefinido.• Puntual:focoemisordeterminadoyafectaaunazonaconcreta.

• Contaminaciónnatural:sinintervenciónhumana(residuosvegetales,excrementos,partículassólidas,gases

atmosféricosarrastradosporlasgotasdelluvia,etc.).Ensumayoríasoneliminados.• Contaminación de origen urbano: de viviendas, actividades comerciales, servicios, etc. que generan aguas

residuales(conexcrementos,deshechosdealimentos,productosquímicos(lejías,detergentes,cosméticos),etc.).

• Contaminacióndeorigenagrícola:plaguicidas,pesticidas,biocidas,fertilizantesyabonossonarrastradosporelaguaderiego,llevandosalesdeN,PySytrazasdeelementosorganoclorados.Puedenllegaralsueloporlixiviadoycontaminarlasaguassubterráneas.Enexplotacionesganaderas,lacontaminaciónprocededelosrestosorgánicos.

• Contaminacióndeorigenindustrial:esunadelasdemayorimpactoporlagranvariedad:materiaorgánica,metales pesados, incremento de pH y Tª, radiactividad, aceites, grasas, etc. Entre las industrias máscontaminantes se encuentran: petroquímicas, energéticas, papeleras, siderúrgicas, alimenticias, textiles ymineras.

• Otrasfuentesdecontaminación:o Vertederos,mareasnegraso Porrestosdecombustibles,lubricantes,anticongelantes,asfaltos.o Porfugasenconduccionesydepósitos



2- Factoresyniveldecontaminación

Segúnlascaracterísticasdelreceptor:• Tipodereceptor:aguassuperficialesosubterráneas.Sonmásfácilesdecontaminarydepurarlasprimeras.• Cantidad y calidad del receptor: a más volumen de agua, más se diluye el contaminante. Si el receptor

presentaunacalidadbaja,seproduceunefectosumatorioqueagravaelproblema.• Características estáticas o dinámicas: favorecen más o menos la dispersión y la posibilidad de

autodepuraciónsielaguanosequedaconcentradaenunpunto.• Característicasdelabiocenosis:lamayoromenorpresenciadeorganismoscapacesdedegradarlamateria

contaminada.

3- Contaminantesdelaguaysusefectosa) Contaminantesfísicos

• VariacionesdeTª• Partículasradiactivas• Sólidosensuspensión

b) Contaminantesquímicos• Orgánicos(carbohidratos,grasas,pesticidas,proteínas)• Inorgánicos(alcalinidad,cloruros,metalespesados,compuestosnitrogenados,Pyderivados,pH)• Gases(SH2,metano,O2)

c) Contaminantesbiológicos• Materiaorgánica(albajarlaconcentracióndeO2bajaelnºdespaerobias)• Microorganismos: bacterias, virus, protistas, algas, gusanos parásitos, que originan tifus, cólera,

disentería,hepatitis,poliomielitis,gastroenteritis,paludismo,etc.4- Efectosgeneralesdelacontaminacióndelagua

a) Contaminaciónderíosylagos:eutrofización(muerteporsobrealimentación)Debidoasupodererosivo,losríosarrastranlosdiversoscontaminantes.Porlaacciónhumana,lacapacidadde autodepuración de los ríos, a veces, no es suficiente, por lo que se desencadenan procesos decontaminacióncuyosefectosmásimportantesson:restriccióndelusodelagua,alteracióndeflorayfaunayaparienciayolordesagradables.La contaminación de los lagos es de mayor magnitud, por ser masas de agua estáticas. En las aguas sincontaminarexisteunequilibriobiológicoentre la floray la fauna. Los contaminantes rompenelequilibrio,dandolugaraquealgunasespeciesdesaparezcan,mientrasqueotrassedesarrollendemasiado.EnloslagoselprincipalfactorlimitanteeselP,dadoqueelNpuedeserfijadoporlasalgascianofíceas.Losaportes de P procedentes de abonos y detergentes hacen que este elemento pierda su efecto limitante,siendoutilizadopor lasalgasdelplancton,cuyaspoblacionescrecendesmesuradamentehastaagotarelN.Estehechoprovocalaproliferacióndealgascianofíceasquelofijandelaatmósfera.Comoconsecuenciadelaumentodelosorganismosfotosintéticos,elaguasevuelveverdosayturbia,aumentandolacantidaddeO2enelaguasuperficial.La muerte del fitoplancton provoca su acumulación en el fondo y la aparición de bacterias aerobias queconsumen grandes cantidades de O2 para oxidar lamateria orgánica profunda. La proliferación de dichasbacteriasprovocaunadisminuciónde lacantidaddeO2ysegenerancondicionesanaerobiasaptaspara laaparicióndeprocesosdefermentación.Asídisminuyenlasbacteriasaerobiasafavordelasanaerobias.LosprocesosfermentativosdesprendensustanciascomoSH2yNH3,responsablesdelmalolorcaracterístico.Esunproblemaquesehaagravadoenlosúltimosaños.

b) ContaminacióndelasaguassubterráneasSuponenun recursohídrico importante,que se veafectadopordos gravesproblemas: sobreexplotación ycontaminación.Origendelacontaminación:vertidosurbanosoindustriales,fugasdeaguasresiduales,lixiviado(arrastredesustanciasporelaguadelluvia),fertilizantes,pesticidas,vertidosdegranjasganaderas,etc.Lasobreexplotacióndelosacuíferoscosterosocasionaundescensodelnivelfreático,provocandoelprocesode“intrusiónsalina”.Debidoasualtadensidad,elaguadelmarinvadeelespaciolibredelacuífero.



AGUASUPERFICIAL AGUASUBTERRÁNEA

Fácildecontaminar DifícildecontaminarFácildeproteger DifícildeprotegerContaminaciónvisibleyfácildedetectar ContaminaciónnovisibleydifícildedetectarAutodepuraciónrápida AutodepuracióndifícilDepuraciónartificialfácil Depuraciónartificialdifícil

c) Contaminacióndelaguadelmar

Al disponer de un gran volumen de agua, tiene una alta capacidad de autodepuración. La contaminaciónnaturalespequeña.El problema se debe a ríos contaminados, vertidos incontrolados, basuras flotantes, mareas negras,plataformaspetrolíferas.Losefectosvaríansegúneltipodepetróleo(crudoorefinado),distanciaalacosta,cantidades,característicasdelmaruocéano,etc.Losmayoresnivelesdecontaminaciónsealcanzanen losmarescerrados.

LACALIDADDELAGUA

Dependedesufunción(riego,bebida,etc.)oenrelaciónconsuestadonormal.PARÁMETROSSonindicadoresdelascaracterísticasypropiedadesdelosdistintoscontaminantes.a- Parámetrosfísicos

Transparenciaoturbidez(porpartículassólidasomicroorganismos),color,saboryolor(pormateriaorgánica),yconductividadeléctrica(salesdisueltas).

b- ParámetrosquímicosSonlosmásútiles:• Presenciadeiones• O2disuelto(lasaguassuperficialeslimpiasestánsaturadasdeO2).• DemandabiológicadeO2 (DBO): cantidaddeO2que losmicroorganismosnecesitanparaoxidar lamateria

orgánica.• DemandaquímicadeO2(DQO):cantidaddeO2necesarioenlaoxidacióndeloscompuestospresentesenel

agua.• pH,alcalinidad(ionesHCO3

-oOH-),dureza(concentracióndeCaCO3),nitrógeno.c- Parámetrosbiológicos

Cantidaddemicroorganismos(bacterias,virus,hongos,algas,protozoos,etc.).SISTEMASDETRATAMIENTOYDEPURACIÓNDELAGUA

1- Tratamientodelaguaparaconsumoa- Tratamientoglobal

Aplicardistintosprocesos:• Físicos:filtración,sedimentación,tamizado,etc.• Químicos:comocoagulación,paraformaragregadosqueposteriormenteprecipitan.

b- TratamientoespecialComodesinfección:• Cloración:elcloroesunpoderosooxidanteydesinfectante.Dejasabor.• RadiacionesUV:esunmétodomáscaroyeficaz.

2- AutodepuraciónSistemaenaguasnaturales.Sedimentaciónyprocesosquímicosybiológicosqueproducenladegradacióndelamateriaorgánicaexistenteparasuconversiónenmateriainorgánica,queservirácomonutrientealasalgas.

3- Sistemasdedepuracióndelasaguasresidualesa- Sistemasdedepuraciónnaturaloblanda

Se basa en reproducir los procesos de autodepuración bajo condiciones especiales (en bolsas especiales).Entreellosdestacaellagunaje(lagunasartificialespocoprofundas).Durameses.



b- SistemasdedepuracióntecnológicaoduraEnestacionesdepuradorasdeaguasresiduales(EDAR)Porprocesosfísicos,químicosobiológicos,aisladosocombinados.Enunaestacióndepuradoraconvencionalpodemosdiferenciar:

1- LalíneadeaguaEselcaminoquerecorreelaguadesdesullegadoalainstalación,pasandopordistintostratamientos,hastasuvertidofinalalreceptordelagua.Lostratamientosqueincluyenson:

a- Pretratamiento:eslaseparacióndesólidosensuspensiónoflotantesdegrantamaño(trapos,palos,hojas,plásticos,grasas,arenas,etc.).Incluyen:• Desbaste o retención: a través de rejas gruesas o finas de los materiales más voluminosos.

Posteriormentesedepositanencontenedoresparasutransporteavertederos.• Desarenado:circulacióndelaguaaciertavelocidadparaprovocareldepósitodelasarenas.• Desengrasado: lasgrasas (quedanen lasuperficie) sonretiradasmediantedepósitosespeciales

conelaguacirculando.b- Tratamiento1ª:Separacióndesólidosensuspensiónnoretiradosanteriormente.

• Decantaciónentanques,conmecanismosdearrastreyextraccióndegrasasyfangos.• Floculación:medianteproductosquímicossecombinanconlossólidosensuspensión,formando

agregadosdegrantamaño.• DesnaturalizaciónoajustedelpH.

c- Tratamiento2ª:procesosbiológicosparaeliminarlamateriaorgánicapresente.Unodelosprocesosmásutilizadoseselde los fangosactivos. Secolocaelagua residualendepósitosbajocondicionesaerobias,demodoque lasbacterias presentesoañadidasdegradan lamateriaorgánica.SeaportaO2.

d- Tratamiento3ª:sóloenalgunasestacionesdepuradoras.Soncarosyposibilitanlareutilizacióndelaguadepurada.

e- Desinfección:paraeliminarvirusybacterias.Losmásutilizadossonlacloraciónylaozonización.Comoresultadodetodoslosprocesosanterioresseoriginaunaconcentracióndecontaminantedeaspectolíquido:fangosolodos.2- Lalíneadefangosobiosólidos

a- Espesamientodefangos:parareducirsuvolumen.b- Estabilizacióndefangos:eliminandolamateriaorgánica.Puedeser:

• Víaaerobia:oxidaciónde lamateriaorgánicapormicroorganismos.Se formafangodigerido+CO2+H2O.Endepósitosabiertos.

• Vía anaerobia: en la mayoría de las estaciones porque es más barato. Fermentaciones endepósitoscerrados.Seformaelbiogás(CH4,CO2,...)

c- DeshidrataciónLosrestospuedenserincineradosotrasladadosavertederos.

3- Lalíneadegas

Sesueleutilizarparadarenergíaalaplantadepuradora.Elnoutilizadosequema.

RECURSOSENERGÉTICOS

ENERGÍAHIDROELÉCTRICA

Eslaqueposeeelaguadelosembalses.Seproducegraciasalciclodelagua.Lascentraleshidroeléctricassonaquellas instalacionesquetransforman laenergíapotencialdelaguade losríosenenergíaeléctrica.

Segúnelcaudal,lascentralesseclasificanendosgrupos:



• Centralesdeaguaembalsada:cuandoelcaudalesvariable.Seacumulaelaguaparaconseguirunaproduccióndeenergíaregular.

• Centralesdeaguafluyente:sielcaudalesprácticamenteconstante.

Segúnlapotenciageneradaseclasificanen:

• Minicentraleshidráulicas:potenciaentre250y5.000kW.Enpequeñosríos,parapequeñospueblos.• Macrocentralesosimplementecentraleshidroeléctricas:potenciasuperiora5.000kW.

Segúnsuemplazamiento:

• Centralesdeaprovechamientoporderivacióndelasaguas:pormediodeunapequeñapresasedesvíaelaguadelríohaciaun canal ligeramente inclinadoque la conducehastaundepósitoque recibeel nombrede cámaradecarga.Desdeaquíelaguasedirigeatravésdeunatuberíahastalasalademáquinas,dondeseobtienelaenergíaeléctrica.

• Centrales de aprovechamiento por acumulación de las aguas: en una zona apropiada del río se construye unapresaenlacualelaguaseacumula.Amitaddealturaaproximadamenteseencuentralatomadeagua.Enlaparteinferiorelaguasedevuelvealcursodelrío,unavezquehayahechogirarlaturbina.

• Centralesdebombeo• Central de bombeo puro:Desdeelembalse inferior, situadoenel caucedel río, sebombeaaguahastael

embalsesuperior,queesartificial,puesaélnoafluyeríoalguno.Estaaguabombeadaseconducealasalademáquinasy,trasmoverelgrupoturbina–alternador,pasaalembalseinferior.

• Centralmixtadebombeo: losdosembalsessesitúanenelcaucedel río,demaneraque lacentralpuedefuncionarindistintamenteconbombeoprevioysinél.o Sediferenciadelanteriorenquenoesprecisobombearaguaalembalsesuperior,pueséstesealimenta

conlacorrientedelrío.o Sediferenciadeunacentralhidroeléctricaenqueexisteunembalseinferioryungrupodebombeo.Se

aprovecha así al máximo, pues en las horas de menor demanda de energía eléctrica se utiliza elexcedentedeéstaparabombearaguadelembalseinferioralsuperior.



Ventajas Inconvenientes• Es un proceso limpio. No produce

residuos,niemisióndegasesopartículassólidas.

• Laspresaspermiten regularel caudaldelagua,evitandoinundacionesenépocasdecrecidasypermitiendoelriego.

• Permite el abastecimiento de agua aciudades durante largos periodos detiempo.

• Pueden ser utilizados como zonas derecreo.

• Losembalsesaneganextensaszonasdeterreno,porlogeneralmuyfértilesyenocasionesdegranvalorecológico.Aveceshaninundadopequeñospueblos.

• Laspresasretienenlossedimentosquearrastralacorrienteyquesoncausa,alolargodeltiempo,delaformacióndedeltasenladesembocaduradelosríos.Deestaformasealteraelequilibrio.

• Alinterrumpirseelcursonaturaldelrío,seproducengravesalteracionesenlaflorayenlafaunafluvial.

• Si aguas arriba del río existen vertidos industriales o de alcantarillado, sepueden producir acumulaciones de materia orgánica, disminuyendo lasalubridaddesusaguas.

• Posibilidadderoturadelapresa(ej.PresadeTous,Valencia)• Gran dependencia respecto a las precipitaciones. En épocas de sequía es

necesarioreservarpartedelaguaembalsadaparaotrosusosnoenergéticos.LaenergíahidráulicaenEspañaExisteunagranriquezahidroeléctrica.Existecasiunmillardecentrales,22deellasdemásde200MW.Alserelrégimendeprecipitacionesbastanteirregular,laproducciónvaríaconsiderablementedeunañoaotro.Planesdefuturo:

• Modernizaciónyampliacióndelascentralesexistentes.• Construccióndenuevascentralesdebombeoyminicentrales.• Recuperacióndealgunasminicentralesqueseencuentranendesuso.

ENERGÍAMAREMOTRIZ

Aprovechamientodelaenergíadelasmareas.ÉstassonoriginadasporlaatraccióndelaLunaydelSol.Enalgunaszonassuperanlos10mporesteefecto

Seproduceenergíapormediodecentralesmaremotrices situadasenunestuariooentradademarhacia la tierra,dondehayunapresaquepermiteretenerelaguacuandolamareaalcanzasunivelmásalto.Cuandobajalamarse



alcanza cierta diferencia de altura, se abren las compuertas. El paso del agua hace girar la turbina que acciona elalterador.Elefectopuedeconseguirseenambossentidos.

Existenpocascentralesfuncionando.Coneltiempocambiaríaelhábitatdelazona

ENERGÍADELASOLASLaconversiónenenergíaescostosaydifícil,ademásdeunbajorendimiento.Produceimpactoecológicoenlazona.Existenpocasinstalacionesdeestetipo.Se han diseñado dispositivos a base de flotadores, boyas, cilindros sumergibles, etc. Actualmente está en fase deexperimentación

ciencias de la tierra y del medio ambiente los sistemas ... porosidad de una roca o material es la...

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