impacto en la hidrosfera

7/21/2019 Impacto en La Hidrosfera

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LA CONTAMINACIN DE LAS AGUAS MARINAS Y CONTINENTALES:

DEFINICIN. ORIGENLOS TIPOS DE CONTAMINANTES.PARAMETROS PARA VALORAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS.LA AUTODEPURACIN:LA DEPURACIN ARTIFICIAL


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El agua es un bien escaso que se degrada como consecuencia de lasactividades humanas.

La contaminacindel agua es, segn la ley de Aguas laaccin y el efecto deintroducir materias o formas de energa o inducir condiciones en el aguaque, de modo directo o indirecto, impliquen una alteracin perjudicialde su calidad en relacin con los usos posteriores o con su funcinecolgica.

El agua se contamina fcilmente porque:1. - El agua es un buen disolvente, pudiendo contener, por tanto, una gran

variedad de productos.2. - Se usa con mucha frecuencia en la industria, la ganadera y en las

ciudades como elemento de limpieza.

3. - Las poblaciones se suelen situar cerca del agua, siendo con frecuenciael destino de los vertidos urbanos.



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El origen de la contaminacin puede ser natural o artificial. La contaminacin antrpica

procede fundamentalmente de:- Aguas residuales urbanas, ricas en microorganismos, materia orgnica, detergentes,

productos de limpieza etc. Suelen tener poco oxgeno ya que los microorganismos quedescomponen la materia orgnica lo consumen.

- Aguas procedentes de la agricultura: Composicin variable, generalmente ricas en N y P, quecontribuyen a la eutrofizacin de las aguas superficiales y la contaminacin de las aguassubterrneas.

- Aguas procedentes de la ganadera, ricas en materia orgnica, N y microorganismos.- Aguas de origen industrial: naturaleza muy variable: metales pesados, aceites, materia

orgnica, productos qumicos etc. Industrias muy contaminantes son las petroqumicas,energticas, papeleras, siderrgicas, mineras, etc.

En funcin de su localizacin, las fuentes contaminantes pueden ser puntualeso difusas o nopuntuales.

Existen varios factores que determinan la gravedad de los procesos de contaminacin de laaguas:

- Segn el medio que recibe la contaminacin (medio receptor): tipo de medio, cantidad ycalidad del receptor, dinamismo del agua, abundancia o escasez de organismos capaces dedegradar los contaminantes etc.

- Segn el tipo, cantidady frecuenciade los contaminantes.


ORIGEN


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LOS TIPOS DE CONTAMINANTES


a) Contaminantes biolgicos:

b) Contaminantes qumicos:

c) Contaminantes fsicos:


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a) Contaminantes biolgicos: microorganismos patgenos. Su origen es

fundamentalmente a partir de excrementos humanos o animales (aguasfecales urbanas o ganaderas).

Organismos patgenos presentes en aguas contaminadas biolgicamenteson:

Hongos.

Protozoos: producen disentera amebiana, giardias, paludismo,enfermedad del sueo, etc.

Algas.

Virus: los que producen la hepatitis A, la gastroenteritis vrica, la polio,etc.

Bacterias: las que producen fiebres tifoideas, gastroenteritis bacteriana,

disentera, clera, etc. Gusanos parsitos: producen enfermedades tropicales: esquistomatosis

por ejemplo.

En los pases poco desarrollados el consumo de agua contaminada intervieneen el 80% de las muertes, muriendo directamente por este problema 25millones de personas cada ao.




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AMEBA

GIARDIA

PROTOZOOS TRANSMITIDOS POR EL AGUA:


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VIRUS DE LA HEPATITIS

VIRUS TRANSMITIDOS POR EL AGUA:

VIRUS DEL DENGUE


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GASTROENTERITIS COLERA

ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR BACTERIAS DEL AGUA:

TIFUS DISENTERA


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ENFERMEDADESTRANSMITIDAS POR GUSANOS PARSITOS EN EL AGUA:

ESQUISTOMATOSIS DRACUNCULASIS


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b) Contaminantes qumicos:

- BIODEGRADABLES: Son los nitratos, los fosfatos y los compuestos orgnicos .b1) Los nitratos: en el intestino puede dar lugar a nitrosaminas y a nitritos, que son cancergenos. Los nitritos

transforman la hemoglobina en metahemoglobina, incapaz de transportar oxgeno . Los nitratos y fosfatos,adems, favorecen los procesos de eutrofizacin y alteran las cadenas trficas y la estructura del ecosistema.

b2) Los compuestos orgnicos originan colores y olores anormales y facilitan la contaminacin biolgica. Alteranlas cadenas trficas y la estructura del ecosistema.

- NO BIODEGRADABLES:b3) Los metales pesados pueden proceder de procesos naturales pero con frecuencia proceden de actividades

humanas como la minera, procesos industriales, combustin de recursos fsiles etc. Pueden:Aparecer disueltos (aunque generalmente son poco solubles).Formar complejos con molculas orgnicas, como los quelatos.

Suelen depositarse en los fondos.Se acumulan en los sucesivos niveles trficos.b4) Los compuestos orgnicos sintticos, como los plaguicidas, hidrocarburos, los policlorobifenilos (PCBs) y

detergentes alteran el sabor, olor y color del agua, produciendo espumas y toxicidad.

Muchos contaminantes qumicos varan el PH del agua, y por tanto, alteran la solubilidad de los distintoscompuestos presentes en el agua, facilitando su precipitacin o disolucin, y modificando el ecosistemaacutico al alterar los niveles trficos.




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c) Contaminantes fsicos:c1) Radioactividad: de fuentes naturales (rayos csmicos, rocas etc) o actividades

humanas (lquidos refrigerantes de las centrales nucleares, residuos radiactivos deactividades mdicas, de investigacin o industriales, etc). Las partculas radiactivas seacumulan en los fondos. Al ser mutagnicos tienen propiedades cancergenas.

c2) Contaminacin trmica, procedente de la utilizacin del agua como refrigerante en lasindustrias o procedente de las turbinas de los embalses.

c3) Partculas en suspensin, inorgnicas u orgnicas, procedentes de aguas residuales,erosin, infiltraciones etc. Las aguas dulces poseen ms arcillas en suspensin que lassaladas, ya que en stas ltimas los iones disueltos favorecen su sedimentacin.

Entre los efectos de las partculas disueltas en el agua destacamos los siguientes:1. Dificultan la penetracin de la luz disminuyendo la actividad fotosinttica.2. Modifican las propiedades organolpticas del agua.3. Daan los aparatos respiratorios de los animales acuticos.4. Permiten la agregacin sobre su superficie de los contaminantes, favoreciendo su

transporte.



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a) Caracteres organolpticos se pueden percibir por los sentidos: olor, sabor,color, y turbidez.

b) Caracteres fsicos:- Conductividad elctrica, que mide la presencia de sustancias inicas en el agua.- Temperatura: la ptima para el consumo debe estar entre 8 y 15C. Influye en

la solubilidad de los gases, de las sales, en la conductividad, el ph, etc.- Residuo seco: Sustancias flotantes o en suspensin, que para el agua potableno deben superar los 30 mg/l.

- Radioactividad, con un mximo aceptable de 100 picocurios/l.


PARAMETROS PARA VALORAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS


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c) Caracteres qumicos:

+ Los parmetros ms importantes que miden la contaminacin inorgnicason:- El ph, que influye en su tratamiento y en la actividad biolgica (entre 6 y 8,5).- La dureza o concentracin de calcio y magnesio, que tiene consecuencias sanitarias y econmicas.- La presencia de determinados iones: los clorurosproducen sabor desagradable, los sulfatosfacilitan

la corrosin, el sodioinfluye en la tensin arterial, el fluorprotege de la caries, etc.- La alta concentracin de nitratos, nitritos y amoniaco, que es indicadora de contaminacin por

fertilizantes y puede ser indicadora indirecta de contaminacin orgnica fecal.

+ Los parmetros ms importantes que miden la contaminacin orgnicadel agua son:- LaDBOo demanda biolgica de oxgeno: mide el consumo de oxgeno de los microorganismos para

oxidar la materia orgnica del agua. Mide de forma indirecta la presencia de materia orgnica. Elvalor ms usado es la DBO5: tras incubarse el agua 5 das a 20C, en ausencia de luz, se resta deloxgeno inicialmente disuelto, el obtenido tras incubacin:

Bacterias aerobias

Materia orgnica + oxgeno-------> Materia oxidada + CO2 + Agua.

Es un valor muy til, pues mide la contaminacin orgnica. Los ros limpios tienen DBOs de unos 3mg/l, los muy contaminados de unos 10 mg/l. Las aguas residuales domsticas alcanza valores dehasta 300 mg/l.


PARAMETROS PARAVALORAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS


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O2 inicial

5 das a 20C

O2 final

O2 inicial O2 final

DBO5=

Bacterias aerobias

Materia orgnica + oxgeno -------> Materia oxidada + CO2 + Agua.


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c) Caracteres qumicos:

+ Los parmetros ms importantes que miden la contaminacin orgnica del agua son:- La DBO.- La DQO o demanda qumica de oxgeno. Representa el oxgeno que se gasta en oxidar toda la

materia oxidable (orgnica generalmente) presente en el agua por agentes qumicos (bicromatopotsico por ejemplo) en un medio cido. El valor recomendado para el agua potable es menor oigual a 20 mg de O2/l.

+ Si la relacin DBO/DQO es menor o igual que 0,2 indica vertidos inorgnicos (de dificil

autodepuracin).+ Si la relacin DBO/DQO es mayor o igual a 0,6 indica vertidos orgnicos.Es un parmetro ms rpido y facil de medir que la DBO.- COTo carbono orgnico total: contenido total de carbono de compuestos orgnicos presentes en el

agua, y se obtiene midiendo el CO2 producido por la muestra en un horno a alta temperatura.+ Los componentes gaseosos disueltos en el agua que se suelen medir son: el CO2, N2, O2, los

procedentes de la descomposicin de la materia orgnica (metano, amoniaco, SH2), o los usado

en desinfeccin como el Cl o el ozono.Una alta cantidad de oxgeno disuelto (OD) indica que no hay contaminacin orgnica, y alcontrario.


PARAMETROSPARA VALORAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS


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d) Caracteres biolgicos:Dado que buscar todos los microorganismos patgenos presentes en el agua es

costoso y complicado, se suele realizar un control del agua a travs deindicadores microbiolgicos de contaminacin fecal :

Presencia de coliformes(bacterias similares a E.coli presentes en el intestino). Presencia de estreptococos fecales.

Para identificar organismo patgenos especficos pero escasos se utilizantcnicas como la PCR (reaccin en cadena de la polimerasa), medianteantgenos especficos.

Existen tambin indicadores biolgicos que nos sirven para caracterizar lacalidad del agua: larvas de blefarocridos, de plecpteros o efemerpteros,

indicadoras de aguas limpias, o larvas de eristalis o gusanos tubifex,indicadores de aguas contaminadas.


PARAMETROS PARA VALORAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS


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La siguiente tabla muestra la temperatura y el aspecto del agua del ro X a su paso porla localidad de Y, en los aos 1990-1991.

a) Elabore la grfica de la variacin de la temperatura con respecto al mes.

b) Comente la distribucin de los valores (temperatura y aspecto del agua) a lo largodel ao hidrolgico.

c) Cul cree que es el origen ms probable de esta anomala fsica?

MESES TEMPERATURA (C) ASPECTO DEL AGUA

Octubre 10 Transparente

Noviembre 8 Transparente

Diciembre 11 Turbio

Enero 14 Oscuro

Febrero 16 Negro

Marzo 13 Oscuro

Abril 10 Turbio

Mayo 11 Transparente

Junio 12 Transparente

Julio 13 Transparente

Agosto 15 Transparente

Septiembre 13 Transparente


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Las aguas contaminadas pueden recuperar el equilibrio de suscomponentes, cuando la contaminacin no es excesiva,mediante procesos naturales:

Sedimentacin. Dilucin de los contaminantes.

Degradacin biolgica de la materia orgnica.Esta autodepuracin est condicionada por:- El volumen de agua.- Su dinamismo.- El tipo e intensidad del vertido.- Las condiciones climticas y geomorfolgicas de la cuenca

receptora.La autodepuracin es mxima en mares abiertos y mnima en

pequeos lagos.


LA AUTODEPURACIN:


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Zona polisaprobia Zona mesosaprobia

Zona oligosaprobia- Zona de degradacin o polisaprobia:descomposicin biolgica de lamateria orgnica, disminuye el O2disuelto y aumenta la DBO, las sales y

los slidos en suspensin. Labiocenosis est dominada pororganismos tolerantes a lacontaminacin y descomponedores. Labiodiversidad es escasa, con pocasespecies y muchos organismos.

- Zona de recuperacin omesosaprobia, aguas ms claras,recuperndose el oxgeno disuelto,disminuyendo la DBO, las sales y losslidos en suspensin.

Zona de aguas limpias u oligosaprobia,caractersticas similares a las que tena antesdel vertido, con una DBO, sales y materiales ensuspensin en baja concentracin, grancantidad de oxgeno disuelto, y predominandode nuevo los organismo poco tolerantes de lacontaminacin. Predominan los productores.La biodiversidades mayor

Cuando el vertido es a un ro podemos diferenciar varias zonas:


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LA CONTAMINACINDE LAS AGUAS MARINAS Y CONTINENTALES:

LA AUTODEPURACIN:

POLISAPROBIA MESOSAPROBIA OLIGOSAPROBIA


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Existen dos sistemas de depuracin de aguas residuales:

+ Sistemas naturales o blandos: reproducen los procesos de autodepuracin naturales:Los microorganismos presentes en el agua en condiciones naturales se encargan dedegradar los compuestos orgnicos, y la decantacinelimina parte de los slidos ensuspensin. Esto suele ocurrir en balsas artificiales (lagunas) conocindose el procesocomo lagunaje.

Otro sistema natural son las fosas spticas, que son cmaras cerradas donde se vierten lasaguas residuales, y ocurre una sedimentacin natural que elimina materiales ensuspensin, y la accin bacteriana que degrada la materia orgnica, saliendo el agua enmejores condiciones. Se suele utilizar en zonas aisladas.

Requieren pocos gastos de instalacin y mantenimiento. Su eficacia es limitada, depuranpoca cantidad de agua y son procesos muy lentos.


LA DEPURACIN ARTIFICIAL:


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Existen dos sistemas de depuracin de aguas residuales:

+ Sistemas naturales o blandos:+Sistemas de depuracin tecnolgica: Requieren mayores inversiones en instalaciones y

mantenimiento. Son ms rpidos y eficaces y pueden depurar grandes volmenes deagua. Varios tratamientos:

+ Pretratamiento:elimina objetos de gran tamao en un proceso denominado desbaste ocribado, mediante enrejados y tamices. Tambin se elimina la arena (desarenado) y la

grasa (desengrasado). Los materiales slidos obtenidos se recogen en contenedorespara llevarlos a vertederos controlados. El agua pasa a la siguiente fase.+ Tratamiento primario:elimina slidos (60%) y materia orgnica en suspensin (30%),

(decantacin primaria) y las grasas no eliminadas en el pretratamiento, teniendo lugaren los denominados decantadores primarios. Los materiales en suspensin se eliminanpor:

- Sedimentacin, que reduce la DBO hasta un 40%.

- Coagulacin y floculacin: se aaden productos qumicos como el sulfato de aluminio oel cloruro frrico lo que facilita la precipitacin de los slidos en suspensin alaglutinarlos.

- Flotacin: se fuerza la entrada de aire a presin en la masa acutica, formndoseburbujas de aire que hace que los slidos en suspensin suban a la superficie para serretirados.

Al final hay una neutralizacin o ajuste del Ph para facilitar los procesos posteriores.


LADEPURACIN ARTIFICIAL (EDAR):


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COAGULACIN


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+ Tratamiento secundario o biolgico: adems de eliminar los slidos en

suspensin que queden en el agua (decantacin secundaria), estetratamiento se caracteriza por aplicar procesos biolgicos que degraden lamateria orgnica presente en las aguas residuales, utilizandomicroorganismos (biomasa). Existen fundamentalmente dos tipos detratamientos secundarios: con lechos fijos o con fangos activos:

- Lechos fijos: se hace pasar el agua por materiales porosos fijos que contienen

microorganismos en su superficie, los cuales transforman la materia orgnicaen inorgnica (dixido de carbono y agua si el proceso es completo). Necesitaperidicos suministros de aire.

- Fangos activos: es un proceso aerbico en el que se aaden al agua masas debacterias aglutinadas por sustancias gelatinosas (floc), que quedansuspendidas en el agua. Hay que agitar mucho el agua para oxigenarla y evitar

la sedimentacin del floc. Posteriormente hay que recoger las bacterias delagua que sale (en un clarificador) y enviarlas de nuevo al tanque dedepuracin. Son ms flexibles y ms eficaces, pero con mayor gasto demantenimiento que el de lechos fijos.


LA DEPURACIN ARTIFICIAL (EDAR):


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BACTERIAS

LECHOS FIJOSFANGOS ACTIVOS

FLOC


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TRATAMIENTO SECUNDARIO


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+ Tratamiento terciario: elimina metales pesados,fsforo, nitrgeno, etc.La eliminacin del Nitrgenopresente en el agua:

La nitrificacin: transformacin del amoniaco en nitritos ynitratos, en condiciones aerobias.

La desnitrificacin: transformacin de los nitratos en N2,en condiciones anxicas.

Es costoso y slo lo realizan algunas EDAR.+ Desinfeccin,si es necesaria para su potabilizacin.




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DESINFECCIN


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Tras depurar el agua en una EDAR y por tanto producir un efluente ms limpio, hay que tratar los

fangosproducidos durante la depuracin:1. Espesndolos: disminuyendo su volumen.2. Estabilizndolos: eliminando la materia orgnica en condiciones aerobias o anaerobias, en

cmaras llamadas digestores, lo que produce biogas.3. Deshidratndolo: quitndole agua.

Los fangos producidos al final pueden ser: Incinerados: aportan energa, contaminan la atmsfera. Fabricar compost utilizndolos como abono (problemas con los metales pesados). Trasladarlos a vertederos.

Otro producto de la depuracin del agua son gases (biogas) que se pueden utilizar para producirenerga.

En una EDAR podemos, por tanto, diferenciar tres lneas:

- Lnea de agua: camino que recorre el agua residual desde su llegada a la instalacin hasta su vertidofinal.

- Lnea de fangos: camino seguido por los lodos producidos durante la depuracin: espesamiento,estabilizacin, deshidratacin etc.

- Lnea de gas: proceso de obtencin y uso del biogas obtenido en la digestin de los fangos.




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TRATAMIENTO DE LODOS

INCINERACINCOMPOSTVERTIDO

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