contaminacion das augas

Contaminación das augas

Distribución da auga terrestre: •Auga salgada de mares e océanos • Auga doce de:

• xeo de glaciares • auga subterránea

• lagos

• ríos

• solo • atmosfera

Soamente a auga de ríos e lagos está dispoñible directamente para o seu uso

Contaminación da auga

Alteración da composición da auga que modifica as súas propiedades en estado natural

As modificacións fan que a auga non poida ser destinada aos usos previstos

6

Exemplos de contaminación difusa e puntual das augas

Contaminación das augas, segundo a súa orixe

• Natural (contaminantes que arrastra a chuvia e o xeo, polen e esporas, restos vexetais e animais, etc.)

• Antropoxénico

➢ Urbana ou doméstica (augas residuais de vivendas e locais comerciais e oficinas, restos orgánicos e sustancias químicas como lixivias e deterxentes)

➢ Agrícola (restos de praguicidas e fertilizantes que son compostos de N, P, S, Cl, restos orgánicos)

➢ Industrial (materia orgánica, metais pesados, cambios de PH e temperatura, radiactividade)

➢ Outros

➢ Verquidoiros de residuos domésticos, hospitalarios, industriais, agrarios, etc.

➢ Restos de substancias relacionadas cos automóbiles (anticonxelantes, aceites, asfaltos, combustibles)

➢ Fugas en conduccións e depósitos industriais

➢ Verquidos de buques, especialmente petróleo, tanto por accidente (mareas negras) como voluntario, por lavado de tanques ou verquidos intencionados

TIPOS DE CONTAMINANTES: FISICOS

Tipo Procedencia Efectos

Temperatura •Actividades industriais (usan a auga como refrixerante •A auga vertida ós encoros desde as turbinas (-Ta)

•Reducción do osíxeno disolto •Desaparición de especies limitadas pola temperatura •Variación en ciclos de reproducción e/ou crecemento de determinadas especies

Partículas radiactivas •Circuitos de refrixeración das centrais térmicas nucleares •Residuos radiactivos

•Acumulación nas lamas dos ríos, encoros e no fondo do mar •Enfermidades como o cancro por inhalación de radón

Sólidos en suspensión: •Inorgánicos •Orgánicos

• Augas residuais • Erosión de ladeiras e do solo •Infiltracións incontroladas

•Aumento da turbidez da auga, por tanto diminución da actividade fotosintética e alteracións na cadea trófica •Dificultade de movilidade e respiración para algúns seres vivos •Modificación das propiedades organolépticas da auga como olor, sabor, color, etc.

Tipo Procedencia Efectos

Substancias orgánicas

•Hidrocarburos •Glícidos e proteínas •Graxas e aceites •Pesticidas •Fenoles

•augas residuais •Actividades agrícolas •Vertidos industriais

•Malos olores •Variaciones de color •Alteraciones nas cadenas tróficas

Sustancias inorgánicas

•Substancias alcalinas •Cloruros e carbonatos •Metais pesados •compostos nitroxenados •Fósforo e derivados •compostos de xofre •Cambios de PH

•augas de suministro e augas residuais domésticas •augas de intrusión marina e de infiltración •augas residuais da industria e vertidos industriais •augas residuais e vertidos agrícolas e gandeiros •Descomposición de restos animais e vexetais •Restos de deterxentes en todo tipo de augas residuais

•Eutrofización das augas •modificacións del Ph del medio acuático: acidificación o alcalinización •Salinización das augas •Aumento da dureza del auga •Bioacumulación dalgúns elementos e compostos nas cadeas tróficas •Envelenamento de seres vivos por metais pesados •envelenamento e trastornos metabólicos por nitratos e outros compostosquímicos.

Gases•Sulfuro de hidrógeno •Metano

•Descomposición das augas residuais

•Variaciións en olor, sabor da auga

Tipos de contaminantes: químicos

Tipos de contaminantes biolóxicos

Tipo Procedencia Efectos, enfermedades

Bacterias

•Plantas de tratamento de augas fecales

•augas residuais domésticas e agrícolas

Tifus, Cólera, Disentería bacteriana, Gastroenterite, Conxuntivite

Virus Hepatite, Poliomelite

Protozoos patóxenosDisentería amebiana, Paludismo

Gusanos patóxenos

Hidatidose, Esquistosomiase

➢ Modificacións na apariencia, color, olor e sabor del auga

➢ Restriccións dos usos da auga

➢ Alteracións na fauna e flora acuáticas

➢ Eutrofización

Efectos da contaminación en ríos e lagos

A eutrofización das augas

Vertidos ricos en nitratos e fosfatos

(Abonos e detergentes)

> Concentración de nutrientes para os PRODUCTORES

> >Población de FITOPLANCTON

< Fotosíntesis

> TURBIEDAD DEL auga

< Luz en o fondo

Vertidos ricos en materia orgánica (augas residuais e purines de granjas)

Agotamiento de nutrientes

Agotamiento de O2

(ANOXIA)

> Concentración de materia orgánica

Se desprenden CH4, NH3, H2S

MALOS OLORES

Muerte masiva de FITOPLANCTON e

ALGAS

Muerte masiva de seres vivos

> Descomposición aerobia

(Combustión)

Desarrollo de descomponedores anaerobios

(FERMENTACIÓN)

< Concentración de O2

Como se produce a eutrofización?

Esquema dos principais procesos da eutrofización

Crecemento explosivo de algas debido al aporte de nutrientes

Morte de algas, que caen e se pudren no fondo, producindo anoxia e acúmulo de nutrientes

Nova proliferación de algas na seguinte estación cálida

Principales etapas da eutrofización

17

A eutrofización pode aparecer tamén en esteiros costeiros e mares pechados (Báltico, Negro, Mediterráneo), provocando a aparición de algas tóxicas e flaxelados que poden afectar a aves,

peixes e mamíferos marinos.

EUTROFIZACIÓN MARIÑA

18

MAREAS VERMELLAS

Un caso especial de eutrofización son as “mareas vermellas” que se producen en áreas costeiras no verán. O mar toma cores vermellas, ocres ou amarelas debido á presenza masiva de organismos fitoplanctónicos que nalgúns casos producen toxinas que provocan graves danos económicos por afectar á pesca e ao marisqueo.

19

Medidas que limitan ou eliminan a eutrofización

• Limitar ou prohibir vertidos domésticos e agrícolas en ecosistemas acuáticos con escasa dinámica.

• Tratar as aguas residuais en EDAR antes do vertido, eliminando o fósforo, o nitróxeno e a materia orgánica.

• Diminuír o contido de polifosfatos nos deterxentes. • Inxectar 02 puro en lagoas e encoros afectados.

• Engadir nitróxeno na auga para evitar o crecemento das algas cianofíceas.

Esquema dun acuífero

• BAIXA CONCENTRACIÓN DE MICROOORGANISMOS

• BAIXA CONCENTRACIÓN DE OSÍXENO

Características da auga subterránea

• BAIXA CAPACIDADE DE REXENERACIÓN E AUTODEPURACIÓN

• DIFICULTADE PARA SER CONTAMINADA • DIFICULTADE PARA SER DEPURADA

• POUCO ACCESIBLE

Fugas de minas,de vertederos industriais e urbanos, de incineradoras de residuos, de depuradoras, etc.

Fertilizantes e pesticidas que difunden al subsuelo desde tierras de labor

* CONTAMINACIÓN

➢ DIFUSA ➢ PUNTUAL

* SOBREEXPLOTACIÓN• Creación de urbanizaciones turísticas (césped, piscinas, golf, etc.) •Cambio de tipo de cultivos (de secano a regadío) •Aumento de demanda por aumento de población

➢ Contaminación de pozos, ríos, lagos e océanos ➢ Pérdida de calidad del auga de uso doméstico ➢ Alteraciones nas comunidades de seres vivos subterráneos

* SALINIZACIÓN

➢Salinización del suelo cultivable, pérdida de fertilidad

➢Pérdida de calidad del auga de uso doméstico

➢Pérdida de vegetación e incluso desertización

Tipos e efectos da contaminación en augas subterráneas

Exemplos de contaminación das augas subterráneas

Proceso de intrusión de auga salina nun

acuífero preto á costa

Extracción de auga > Recarga Esgotamento da auga doce dos pozos

Baléiranse os acuíferos de auga docea auga salgada do mar introdúcese nos

acuíferos

os pozos conteñen auga salgada

A explotación dos acuíferos produce a salinización.

Contaminación en mares e océanos

Características xerais ▪ Elevado volúme de auga ▪ Dinámica variable segúndo o tipo e intensidade das correntes, as características físicas da cuenca, etc.

▪ Elevada DIVERSIDADE biolóxica, variable segundo zonas

▪ Gran capacidade de DISPERSIÓN e AUTODEPURACIÓN

Fontes de contaminación da auga mariña

De orixe natural (en grao moi pequeno)

Afluencia de ríos contaminados

Vertidos de industrias ubicadas na costa (sustancias químicas tóxicas e radiactivas)

Vertidos domésticos de poboacións costeiras (materia orgánica, microorganismos, substancias químicas)

Escapes de actividades mineras situadas en o mar o na costa (vertido de petróleo nas plataformas petrolíferas)

Procedentes de barcos (refugallos, restos de combustible, vertidos da carga por accidente, como petróleo o substancias tóxicas)

Vertidos no mar

ø Alteración de ecosistemas mariños e costeiros

ø Morte dalgúns organismos acuáticos

ø Diminución das capturas de peixes e outras especies

ø Deterioro de praias e outros lugares de recreo

ø Graves perdas económicas

Consecuencias da contaminación marina

Mareas

➢ LIMPEZA DE TANQUES

➢ ESCAPES DE PLATAFORMAS 88 %

➢ VERTIDOS DE REFINERÍAS

ACCIDENTES DE PETROLEIROS 12%

3-4 MILL. TONELADAS

ANUAIS

O accidente do Prestige

Desprazamento e dispersión da contaminación de fuel procedente

dun accidente no mar

Como evoluciona la marea negra en o tiempo

Efectos da marea negra en os ecosistemas

• Leis e reglamentacións axeitadas

• Barcos de dobre casco para transportar substancias perigosas

• Illamento das manchas con flotadores e barreiras

• Limpeza de area e rochas de forma mecánica (en terra) •Recollida de petróleo con aspiradores ou espumadeiras (no mar)

• Tratamento das manchas con xeles (dispersión) e aglomerantes (afundimento)

• Biorremediación (tratamento con bacterias saprófagas)

• Combustión (xera contaminación atmosférica)

Propostas de solución

Determínase mediante: • PARÁMETROS e ÍNDICES DE MEDIDA: físicos, químicos e biolóxicos

• INDICADORES BIOLÓXICOS

A CALIDADE DAS AUGAS

Avaliación dacordo aos usos previstos: agrícola, industrial, baño, consumo, etc.

Características organolépticas

Depende da concentración de ións e sales

Parametros físicos

Transparencia / TurbidezDepende da abudancia de sedimentos e

microorganismos en suspensión

Conductividade eléctrica

Color, olor e sabor

• Presencia de sustancias tóxicas e metales pesados

PARÁMETROS QUÍMICOS

• Presencia de iones carbonato, sulfato, nitrato, fosfato, etc.

• OD (osíxeno disuelto) Las augas limpias e poco contaminadas están saturadas de osíxeno

• DBO (Demanda biológica de osíxeno) Cantidad de osíxeno que os microorganismos presentes en o auga necesitan para oxidar toda la materia orgánica presente en ella

• DQO (Demanda química de osíxeno) Cantidad de osíxeno necesario para la oxidación da materia orgánica sen la intervención de seres vivos.

• COT (Carbono orgánico total) Medida del carbono contenido en os compostos orgánicos

• pH e pOH Respectivamente, concentraciones de H+ e OH-, que influyen na velocidad das reacciones químicas e la actividad biológica

• Dureza del auga Concentración de carbonatos en mg/litro. o auga dura requiere mayor gasto de detergente e jabón, produce precipitaciones de carbonatos nas resistencias de aparatos eléctricos e en os riñones (cálculos renales)

• Concentración de nitrógeno En sus diversas formas, orgánico, amoniacal, nitritos, nitratos, informa del tipo de contaminación.

Parámetro sen contaminación Contaminación débil Contaminación fuerte

OD (mg/l) 7 5 3

DBO (mg/l) 5 20 50

DQO (mg/l) 20-40 80

CONTAMINACIÓN ÓRGÁNICADBO, DQO, COT

os microorganismos aerobios: • Consumen materia orgánica (Autodepuración) • Gastan osíxeno

Parámetro Valor Tipo de contaminación

DBO / DQO

< 0,2 Inorgánica

> 0,6 Orgánica

ÍNDICE Valores posibles Valores recomendados

pH <7 ácido >7 básico o alcalino

6-8,5 (actividad biológica normal)

Dureza <50 auga blanda >200 auga dura

100-500 (auga de bebida)

Evaluación da contaminación a partir de parámetros químicos

❖ Concentración de virus

❖ Concentración de bacterias coliformes

❖ Concentración de fungos

❖ Concentración de protozoos

❖ Concentración de cianofíceas

A presenza e concentración de diferentes grupos de seres vivos poden producir trastornos como enfermidades, problemas de cor, olor e sabor da auga, aumentar a turbidez.

En concentracións pequenas, a presenza dalgúns microorganismos aerobios favorece a AUTODEPURACIÓN das augas, que oxidan a materia orgánica en suspensión.

Os microorganismos fotosintéticos (fitoplancton) favorecen a OXIGENACIÓN das augas.

PARÁMETROS BIOLÓXICOS

A presenza e/o abundancia de determinadas especies de seres vivos nas augas proporciona información sobre o grao de contaminación e alteración do medio acuático nun período amplio de tempo.

INDICADORES BIOLÓXICOS DE CONTAMINACIÓN

USO DE INDICADORES BIOLÓXICOS NAS AUGAS FLUVIAIS

Contaminación Clasificación Nutrientes (ppm) DBO5 Millares de Coliformes / litro

sen contaminación Ligera Moderada Media Fuerte Muy fuerte Fuertísima

Oligosaprobio

Mesosaprobio α

Mesosaprobio β

Polisaprobio

1 1-2 2-6 5-10 7-13 10-20 >15

5 5-10 10-20 20-40 40-70 70-95 >95

<50

50-100

100-1.000

1.000-20.000

ÍNDICE COMPOSTO PARA MEDIR o GRAO DE CONTAMINACIÓN EN RÍOS

ÍNDICES compostos Combinan varios dos parámetros anteriores, sirven para dar unha valoración

xeral da calidade da auga

CICLO DE UTILIZACIÓN DEL augaauga no

medio natural

Potabilización

augas residuais

auga potable

Recollida

Almacenaxe e distribución Usos da auga potable

Devolución á naturaleza

Recollida (Rede de alcantarillado)

Depuración Tratamento de augas residuais para su devolución á

naturalezaTratamento de auga

natural para que sexa apta para o consumo

Eliminación de sedimentos e partículas, sustancias tóxicas, malos olores, colores e sabores, microorganismos patógenos

A POTABILIZACIÓN DA AUGA

47

TRATAMENTOS DE POTABILIZACIÓN

Tratamento das augas para devolverles as súas características naturais

Depuración das augas contaminadas

DEPURACIÓN DURA OU TECNOLÓXICA

DEPURACIÓN NATURAL

DEPURACIÓN BLANDA

DEPURACIÓN ARTIFICIAL

TIPOS DE DEPURACIÓN DE AUGAS

49

Depuración natural (Autodepuración)

•Tralo vertido aumenta a cantidade de sólidos en suspensión e materia orgánica. •Os microorganismos da auga descompoñen a materia orgánica vertida. • A materia orgánica transfórmase en substancias inorgánicas con gasto de osíxeno. • Con altas concentracións de materia orgánica requírese moito osíxeno para degradala (elevado DBO) •Segundo se degrada a materia orgánica diminúe a demanda de osíxeno (baixa o DBO) • As substancias inorgánicas actúan como fertilizantes para as algas e outros seres fotosintéticos. •A fotosíntese que realizan ditas algas permite recuperar os niveis de osíxeno iniciais

50

• Imita a autodepuración natural • Require instalacións sinxelas • Consumo enerxético e de materiais mínimo • Proceso lento (varios meses) • Depura pequenos volúmes de auga residual • Axeitado para poboacións pequenas ou con pocos recursos económicos

• Utiliza procesos químicos, físicos e biolóxicos. • Require instalacións con tecnoloxía sofisticada. • Consumo enerxético e de materiais alto. • Proceso rápido. • Depura grandes volúmes de auga residual. • Axeitado para grandes poboacións con grandes recursos económicos.

DEPURACIÓN BLANDA DEPURACIÓN DURA OU TECNOLÓXICA

• A auga usada nos fogares e comercios chega polas redes de alcantarillado ata as estacións depuradoras

• A súa función é eliminar a contaminación das augas para poder reutilizalas ou poder devolvelas á naturezas nas mellores condicións

DEPURACIÓN ARTIFICIAL DAS AUGAS CONTAMINADAS

Depuración blanda

•Reproducen os procesos de autodepuración da natureza, tanto a realizada en ríos e lagos como no solo.

•Baixa sofisticación, gasto mínimo de instalación e mantemento

•Proceso de depuración lento e con pequenos volúmenes de depuración, válido para pequenas poboacións

52

En lagoas artificiais vértense as augas residuais, produciíndose a sedimentación de sólidos e a degradación da materia orgánica por parte dos microorganismos por vía aerobia e/ou anaerobia

DEPURACIÓN BLANDA: LAGOAXE (LAGUNAXE)

53

Terreos cubertos por vexetación de humidais (chopos, plantas de zonas húmidas, etc.) nos que se realiza o vertido de augas residuais, permitindo que os procesos naturais do solo realicen a

depuración.

DEPURACIÓN BLANDA: FILTROS VERDES

Depuración dura ou tecnolóxicaInclúe procesos físicos, químicos e biolóxicos, combinados ou aislados que utilizan equipos mecánicos, eléctricos de alto custo e gran gasto de enerxía, que en conxunto constitúen a

ESTACIÓN DEPURADORA DE AUGAS RESIDUAIS (EDAR)

Os procesos a realizar deben ter en conta as características da auga residual que se quere depurar, o que determina o deseño e instalacións da EDAR

DESEÑO dunha EDAR

ESQUEMA DE unha EDARESQUEMA XERAL DUNHA EDAR

57

FUNCIONAMENTO BÁSICO DUNHA EDARExisten tres liñas de tratamento: liña de auga, liña de fangos e liña de gas

Transformacións que sufre a auga que entra na planta (auga contaminada) ata que sae como auga limpa

Nas distintas fases da depuración das augas residuais obtéñense materiais sólidos que constitúen os lodos ou lamas que deben ser transformados antes do seu vertido.

A dixestión dos lodos orixina de forma residual biogás, que pode queimarse para obter enerxía.

58

FUNCIONAMENTO BÁSICO DUNHA EDAR: LIÑA DE AUGA

Tratamento 2ario

Tratamento 3arioPretratamento

Tratamento 1ario

Transformacións que sofre a auga residual que entra na planta ata que sae como auga limpa

Funcionamiento dunha EDAR: liña de auga

PRETRATAMENTO Conxunto de operacións físicas e mecánicas destinadas a retirar das augas residuais os elementos sólidos que dificultan os tratamentos posteriores.


PRETRATAMENTO

Os métodos de pretratamento das augas residuais combinan algunhas destas operacións: 1) Desbaste: a auga pasa por un sistema de rexas que eliminan os residuos sólidos máis grandes 2) Desareado e desengraxado: remóvese a auga e inxéctase auga a presión o que favorece a

flotación de graxas, pelos, aceites, etc. que se recollen en superficie; as areas caen ao fondo e se recollen.

Os residuos sólidos obtidos se eliminarán normalmente en vertedoiro controlado ou son incinerados.

61


TRATAMENTO PRIMARIO

Este proceso realízase nos tanques de decantación primaria. Consiste en eliminar: 1) as partículas sólidas en suspensión e flotación 2) os materiais que van sedimentando por gravidade ou con axuda de substancias que

favorecen a floculación e a sedimentación Os materiais obtidos constitúen os fangos ou lodos primarios

62


TRATAMENTO SECUNDARIO

Inclúe un tratamento biolóxico nel que os microorganismos descompoñen a materia orgánica presente na auga que imos depurar. A transformación pode ser aerobia ou anaerobia. No primeiro caso soe engadirse osíxeno para facilitar a acción bacteriana. Existen dúas variantes deste tratamento biolóxico: 1) Fangos activos 2) Leitos bacterianos

63


TRATAMENTO 2ario: FANGOS ACTIVOS

FANGOS ACTIVOS :

Nun gran depósito axitado e aireado un cultivo bacteriano metaboliza a materia orgánica presente na auga residual.

Habitualmente este proceso desenvólvese en dúas cámaras: un reactor biolóxico onde ten lugar a metabolización e un decantador secundario onde sedimenta o fango producido.

Este fango é conducido á liña de lodos., excepto unha pequena porción que é recirculado á cámara anterior.

64


TRATAMENTO 2ario: LEITOS BACTERIANOS

O sistema dispón dun aspersor que “rega” con auga residual un leito poroso que actúa como filtro;

Este leito pode ser de diferentes materiais e nel se adhiere unha fina capa de bacterias encargadas do proceso de dixestión da materia orgánica.

A auga depurada é recollida na parte inferior, tras atravesar o leito.

Se as bacterias son aerobias deben incorporarse uns aireadores que aporten osíxeno ás reaccións.

65


TRATAMENTO 3ario

Métodos complementarios para eliminar N, P, sales inorgánicas e parte de materia orgánica aínda non eliminada. Inclúe tratamentos químicos, filtración, etc.

Outro tipo de tratamento é a desinfección (incluído por algúns autores no tratamento 3ario), que consiste na eliminación de microorganismos patóxenos por cloración, radiación u ozonización.

Todos estes tratamentos non sempre se realizan e son similares á potabilización , permitindo a reutilización da auga depurada.

1) ESPESAMENTO DE FANGOS: Redución do volume de fangos deshidratando as lamas ou fangos. Realízase nos espesadores mediante mecanismos de gravidade e flotación.

2) ESTABILIZACIÓN DE FANGOS: Eliminación da materia orgánica por vía aerobia ou anaerobia. Se realiza con bacterias nos DIXESTORES, depósitos cerrados onde teñen lugar as reaccións de combustión e fermentación, que orixinan BIOGÁS (metano e dióxido de carbono).

3) ACONDICIONAMIENTO QUÍMICO: Adición de compostos químicos e calor para a coagulación de sólidos

4) DESHIDRATACIÓN: Por centrifugación ou filtros de prensado elimínase a auga dos fangos.

LIÑA DE LAMAS (LODOS) OU BIOSÓLIDOS

67

LIÑA DE LAMAS (LODOS) OU BIOSÓLIDOS

LIÑA DE GAS

O biogás obténse da dixestión das lamas (lodos)

Este gas (metano e dióxido de carbono) pódese usar para obter enerxía eléctrica ou calorífica. A enerxía obtida pode abastecer as necesidades enerxéticas da EDAR.

contaminacion das augas

Education