Contaminación de las aguasCiencias de la Tierra y Medioambientales.

I.E.S Juan García Valdemora

Cristina Martín Romera

Introducción

El agua tiene unas propiedades únicas yexcepcionales, alto poder disolvente, capacidadtermorreguladora, contribución al efectoinvernadero, ….Los ríos, lagos y mares recogen, desde tiemposinmemoriales, las basuras producidas por laactividad humana.

Gran parte del agua de nuestro planeta,alrededor del 98%, corresponde a agua saladaque se encuentra en mares y océanos, el aguadulce que poseemos alrededor de un 2,5 %, enun 69% corresponde a agua atrapada englaciares y nieves eternas, un 30% estáconstituida por aguas subterráneas y unacantidad no superior al 0,7% se encuentra enforma de ríos y lagos.

Contaminación del aguaLa Ley de Aguas

La acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducircondiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen unaalteración perjudicial de su calidad en relación con los usos.

La OMSEl agua está contaminada cuando su composición es alterada de modo que no conserva las propiedades que le corresponden en su estado natural

La Carta del AguaLa contaminación consiste en una modificación, generalmente provocada por el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el consumo humano, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así como para los animales domésticos y la vida natural

Origen y tipos de contaminaciónSegún su origen:

- Difusa: El origen no está claramente definido y no tiene foco emisorconcreto. Aparece en zonas amplias.

- Puntual: Se produce por un foco emisor determinado a afecta a una zonaconcreta.

Según la actividad o no del ser humano:

- Natural: Presencia de sustancias sin las intervención del ser humano(pólenes, esporas, hojas secas, excrementos, …). En su mayoría sonfácilmente eliminados.

- Antropogénico: Pueden ser:

UR

BA

NO

AG

RÍC

OL

A

IND

US

TR

IAL

Factores y nivel de contaminación• En función de las características

del receptor:

- Tipo de receptor: Aguas superficiales(más fáciles de depurar) osubterráneas.

- Cantidad y calidad del receptor: Si elvolumen de agua es mayor también loserá la posibilidad de diluir loscontaminantes. Si la calidad del aguaya es deficiente el problema se puedeagravar.

- Biocenosis: Mayor o menor presenciade organismos que degraden lamateria orgánica presente.

- Características dinámicas o estáticas:La contaminación puede dispersarsede forma más fácil cuando lamovilidad de las aguas es mayor.

Factores y nivel de contaminaciónEn función de las características de la zona donde está el receptor:

- Si el índice de pluviosidad es alto se aumentará la capacidad de dispersión de la contaminación.

- La pendiente del terreno favorece la dinámica y la dispersión de loscontaminantes.

En función de los usos previos del agua del receptor:

- Depende de la cantidad de vertidos que el receptor ha tenido que soportarcon anterioridad.

- Si el receptor ha dispuesto de sistemas de depuración que hayancontribuido a la disminución del grado de contaminación.

Contaminantes del agua y efectosCONTAMINANTES FÍSICOS

A) Temperatura B) Partículas radiactivas C) Sólidos en suspensión.

-Reducción de la cantidad de

O2 si aumenta la Tª.

- Desaparición de especies

- Reproducción anómala

-Acumulación en ríos,

embalses y fondos oceánicos.

- Inhalación de radón (cáncer)

-Aumento de la turbidez

- Modificación del olor, sabor.

- Alteraciones en las cadenas

tróficas

Contaminantes del agua y efectosCONTAMINANTES QUÍMICOS

A) Orgánicos

B) Inorgánicos

C) Gases

CONTAMINATES BIOLÓGICOS

Microorganismos que producen o transmiten enfermedades (tifus, cólera, paludismo,…

Algas que producen el cambio en el color, olor y sabor del agua

Carbohidratos: Aguas residuales domésticas e industriales. OloresGrasas: Industria agroalimentaria. Olores y cambio de colorPesticidas: Vertidos industriales. Alteraciones en las cadenas tróficosFenoles: Vertidos industriales químicas farmacéuticas.

Álcalis: Aguas domésticas. Variaciones de PhSales: Intrusión marina. Aumento de la dureza del aguaMetales: Vertidos industriales. Bioacumulación en cadenas tróficasNitritos: Vertidos agrícolas. EutrofizaciónP: Detergentes. EutrofizaciónS: Vertidos industriales. Purgante

Sulfuro de hidrógeno: Descomposición de aguas residuales domésticas. Olor y saborMetano: Infiltraciones. Olor, sabor

Efectos generales - Eutrofización

1) Vertido de fósforo y nitrógeno (detergente o abonos).

2) Aumento desmesurado fitoplancton en superficie.

3) Aumento de la turbidez.

4) Reducción de la luz y el O2.

4) Muerte de org. aerobios y fotosintéticos que van al fondo.

5) Proliferan bacterias descomponedoras que consumen todo el O2

6) Crecimiento de bacterias anaerobias y fermentación: H2S, CH4 y NH3

7) Simultáneamente en superficie crecen cianofíceas mientras sigan disponiendo de fósforo.

Consiste en un aumento de productividad primaria (excesivo crecimiento de las algas)provocado por la introducción de bionutrientes que en condiciones normales actúan comofactores limitantes. Se produce en aguas estáticas como lagos, estuarios costeros ymares cerrados

Efectos generales – Mareas rojasEste efecto se produce de forma esporádica en algunas zonas costeras en verano debido

a la presencia masiva de organismos fitoplanctónicos. Las aguas se tornan de uncolor rojo u ocre . Estos microorganismos producen toxinas que afectan a la pesca yal marisqueo.

Contaminación de aguas subterráneas

En España el 30 % de la población y ¼ de la superficie agrícola de regadío se abastece de aguas subterráneas en acuíferos.

Acuíferos confinados, cautivos o mixtos: acuíferos que se encuentran separados de la superficie por un material impermeable. Un pozo surgente es aquel cuya superficie piezométrica se encuentra por encima del nivel topográfico; mientras que uno artesiano es aquel en el que el nivel topográfico está por debajo de superficie.

En función de su posición morfológicas:Acuíferos libres: acuíferos cuya capa de almacenamiento se encuentra en contacto directo con la superficie. El agua se encuentra a presión atmosférica y su descarga se produce en función de la época del año y los regímenes de lluvias.

Acuíferos colgados: aquellos que se encuentran desconectados de la superficie freática definida regionalmente

Contaminación de aguas subterráneasLos principales problemas que les afectan son:

-Contaminación: Puede ser puntual o difusa. El origen se encuentra en losvertidos, fugas de aguas residuales e infiltraciones de las mismas, uso de pesticidas yabonos en la agricultura. Debido a su escasa dinámica y baja capacidadautodepuradora las medidas que deben tomarse son: limitación de actividadescontaminantes en las proximidades de un acuífero.

- Sobreexplotación: Se ocasiona al extraer agua en cantidad superior a sucapacidad de recarga, lo que puede provocar un descenso del nivel freático. Si lasobreexplotación se da en acuíferos costeros se origina el fenómeno de la intrusiónsalina.

Contaminación de aguas subterráneas

Contaminación del agua del marPoseen una capacidad de depuración mucho mayor quela de los ríos, lagos y aguas

subterráneas.

Causas:

- Llegada de contaminación procedente de ríos que arrastran agua y sedimentoscontaminados.

- Mareas negras: Proceden del transporte marítimo del petróleo, accidentes, fugasocasionales, vertidos ilegales, transferencia de combustible de un barco a otro.

Efectos

- Muerte de organismos marinos pon hundimiento.

- Muerte de algas por la incapacidad para realizar la fotosíntesis debido a la falta deluz.

- Envenenamiento en los organismos de las cadenas tróficas

- Alteración de las actividades pesqueras.

Eliminación

- Procesos naturales: evaporación , emulsión (formación

- de chapapote), ….

Contaminación del agua de marMedidas preventivas

- Elaboración de reglamentación y leyes.

- Exigencia para el transporte de crudo y sustancias peligrosas de buques con doblecasco.

Medidas correctoras

- Barreras flotantes de contención

- Barreras químicas que utilizan geles para recoger el crudo

- Succión por bombas de aspiración

- Empleo de agentes dispersantes

- Empleo de agentes de hundimiento.

- Combustión del vertido

- Biorremediación. Siembra de poblaciones bacterianas que degradan loshidrocarburos.

http://www.webadicto.net/blogs/webadicto/?tag=/biorremediaci%C3%B3n

http://www.youtube.com/watch?v=3nxOTMoVNiw&NR=1

http://www.cetmar.org/documentacion/mareas_negras_catastrofes.htm

La calidad del aguaLa calidad del agua se establece como aquellas condiciones que deben darse en el agua

para que ésta mantenga un ecosistema equilibrado. Se mide mediante unosparámetros que pueden ser físicos, químicos o biológicos.

• Físicos: Transparencia, turbidez (materiales en suspensión), color, sabor y olor(debidos a la presencia de materia orgánica).

• Químicos: Son los más útiles.

- OD: Cantidad de oxígeno disuelto. Ésta disminuye si se realizan vertidos de materialorgánicos.

- DBO: Demanda biológica de oxígeno. Cantidad de oxígeno que los microorganismosnecesitan para oxidar la materia orgánica. Se obtiene dejando la muestra aislada a30ºC durante varios días y midiendo la concentración de oxígeno periódicamente. Elvalor más representativo se obtiene al quinto día, DBO5.

- DQO: Se utiliza para calcular la cantidad de oxígeno necesaria para la oxidación decompuestos sin la intervención de los seres vivos.

- COT: Mide el contenido total de carbono.

- PH

- Alcalinidad: presencia de iones bicarbonatos

- Dureza: Concentración de carbonato cálcico.

La calidad del agua• Biológicos: Nos indican la cantidad de microorganismos que se encuentran en el

agua, virus, bacterias, hongos cianobacterias, …..

Parámetro No contaminación

Contaminación Débil Contaminación Fuerte

OD (mg/L) 7 5 3

DBO (mg/L) <5 <20 <50

DQO (mg/L) 20 a 40 40 a 60 < 80

Bacterias 0 - 50000 50000 - 100000 100000 a 1000000

La calidad del agua

Indicadores biológicos de contaminación.

Aguas limpias Ligera contaminación

Perlas

Gammarus

Efímeras

Frigáneas Tubifex

Colas de rata

Sistemas de tratamiento y depuración

de aguasA. Tratamiento del agua para consumo.

Consiste en la potabilización del agua (Estaciones de tratamiento de agua potable ETAP).

a) Tratamiento global: Aplicación de procesos físicos y químicos pata hacer sedimentar las partículas sólidas.

b) Tratamiento especial: Consiste en la desinfección (Cloración, ozono, radiaciones ultravioleta…)

B. Autodepuración

Consiste en una serie de mecanismos como son:

- Sedimentación de partículas

- Degradación de materia orgánica en inorgánica.

- Enriquecimiento en oxígeno del agua.

Sistemas de tratamiento y depuración de

las aguasC. Sistemas de depuración de aguas residuales.

Se trata de devolver al medio natural aguas contaminadas en el mejor estado posible.

• Sistemas de depuración natural o blanda: reproducen sistemas deautodepuración. Reproducen los procesos de autodepuración. Son útilespara pequeños núcleos de población.

- Lagunaje: acción del tiempo y microorganismos en lagunas artificiales.

Lagunas aerobias: extensas y poco profundas.

Lagunas anaerobias. Pequeñas y profundas.

Lagunas facultativas. Ambos procesos

- Filtros verdes. Arenas y chopos.

Sistemas de tratamiento y depuración de

aguas

• Sistemas de depuración tecnológica o dura.

Se realiza por medio de unos mecanismos en Estaciones Depuradoras deAguas Residuales (EDAR) en las que se utilizan una serie de procesos con elfin de conseguir una concentración y transformación de los contaminantespresentes en el agua de forma que éstos puedan ser eliminados o reducidosy se devuelva al receptor con alteraciones mínimas. Requieren unaimportante inversión. Se pueden diferenciar:

- Línea de agua: Camino que recorre el agua residual desde que llega hasta suvertido al receptor.

- Línea de fangos: Donde se concentran los contaminantes siguiendo unrecorrido distinto en la depuradora.

- Línea de gas: Proceso al que es sometido el biogás procedente de la línea defangos.

Línea de aguaPretratamiento: Separación de sólidos en suspensión de tamañogrande.

Desbaste o retención. Rejas.Desarenado. Decantación de arenas.Desengrasado. Junto al anterior.

Tratamiento primario. Separación de sólidos en suspensión de menortamaño, decantación y floculación.

Tratamiento secundario: procesos biológicos complementados pordecantación secundaria para eliminar la materia orgánica.-Fangos o lodos activos. Tanques aerobios con inyección de O2, yformación de lodos de microorganismos y mat. Orgánica.- Lecho o filtro bacteriano. Depósito de materia inerte conmicroorganismos descomponedores, a través del que pasa el agua residualpulverizada.

Tratamiento Terciario. Mat. Inorgánica o nutrientes.

Desinfección. Cloro, ozono, luz uv.

Línea de fangos y línea de gas

Espesamiento de fangos. Reducir volumen eliminando H2O.

Estabilización de fangos. Eliminación de mat. orgánica. Vía aerobia oVía anaerobia: Digestores o fermentadores.

Acondicionamiento químico. Adición de compuestos o calor ycoagulación.

Deshidratación. Secado, filtros o centrifugación

El gas resultante de la digestión de fangos constituye la llamada línea de gasya que puede ser reutilizado para aportar energía que la planta depuradoranecesita para su funcionamiento . El gas que no es utilizado se suelequemar en una antorcha de las que disponen la estaciones depuradoras.

http://www.youtube.com/watch?v=rVLaUGqCngw

http://www.youtube.com/watch?v=X948jn5nQ4c