contaminación hidrosfera2

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Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua0. Índice

1. El agua, un recurso básico1.1. Usos del agua

2. Mejora del aprovechamiento del agua2.1. Protección del agua2.2. Gestión del agua

3. Contaminación del agua4. Parámetros que determinan la calidad del agua5. El ciclo urbano del agua

5.1. Captación5.2. Potabilización5.3. Depuración

6. Los recursos hídricos en España



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua1. El agua, un recurso básico

El agua está siempre presenteen la composición de todos los organismos.

El agua se necesita en cualquier actividad humana (agricultura, ganaderíae industria).

Se requiere agua para la producción de energía.

El cuerpo de la medusa es mayoritariamente agua.

De las aguas superficiales, sólo el agua dulce se considera un recurso y puede consumirse directamente.

De las aguas subterráneas, sololas que constituyen acuíferosse consideran un recurso.

El agua es imprescindible para los seres vivos.

El agua es un recurso renovable, pero poco valorado, ya que se consigue con facilidad, tiene un coste bajo y no somos conscientes de que puede agotarse.



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua1. El agua, un recurso básico / 1.1. Usos del agua

Gastan el agua y no la reintegran al lugarde donde se ha extraído, o la degradan tantoque no se puede volver a utilizar con posterioridad.

Permiten reutilizar el agua tras su uso sin tratamiento previo.

Usos consumidores Usos no consumidores

Uso agrícola y ganadero.

Uso industrial.

Uso urbano.

Uso recreativo.Uso como hábitat de muchos seres vivos.

Uso para producir energía.

Uso para el transporte.

agrícola y ganadero

comercial e industrial

doméstico

78 %15,5 %

6,5 %



Impactos en la Hidrosfera 4



Consumo de agua en el mundo




Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua2. Mejora del aprovechamiento del agua / 2.2. Gestión del agua

Actuaciones elementales

Otras medidas de gestión

Consisten en reducir el consumo y el aporte de contaminantes mediante campañas de educación e información a la población.

Medidas generales. Consisten en llevar a cabo medidas eficaces para reducir el consumo y la contaminación del agua en el medio urbano, agrícola e industrial.

Medidas generales. Consisten en llevar a cabo medidas eficaces para reducirel consumo y la contaminación del agua en el medio urbano, agrícola e industrial.

Medidas técnicas. Favorecen el aprovechamiento del agua.Medidas técnicas. Favorecenel aprovechamiento del agua.

Medidas políticas. Consisten en elaborar leyes y en garantizar su cumplimiento.

Medidas políticas. Consisten en elaborar leyes y en garantizar su cumplimiento.

Los cultivos de arroz consumen mucha agua y arrojan sobre ella gran cantidad

de agroquímicos.

Gestionar el agua es administrarla para asegurar su distribución, hacerla llegar a todala población en condiciones adecuadas y establecer medidas para conseguir su uso racional.




Origen de la contaminación del agua

Según la OMS ( Organización Mundial de la Salud). Se considera que el agua está contaminada cuando su composición o estado natural se ven modificados, de tal modo que el agua pierde sus condiciones aptas para los usos a los que estaba destinada.



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua3. Contaminación del agua

Contaminar el agua es alterarla física, química o biológicamente, de modo que se perjudique su posterior utilización. Se puede contaminar reduciendo el caudal e introduciendo materias orgánicas, inorgánicas y organismos patógenos.

en

Antrópica

Natural

se clasifica según

Su origen

La naturalezade los contaminantes

Su evoluciónSu nivel

Física

en

Química

Biológica

Difusa

en

Puntual

en

Biodegradable

No biodegradable

en

Marina

De agua superficial

De agua subterránea

en

Media

Baja

Alta

Su localización El medioen que se produce

LA CONTAMINACIÓN




El origen de la contaminación puede deberse a:

Causas naturales

Causas antrópicas




Contaminación natural del agua

Se debe a la presencia en el agua de distintas sustancias sin que intervenga la acción humana:

• Partículas sólidas, gases arrastrados por la lluvia

• Polen, hojas, residuos vegetales y animales

Todos estos residuos pueden ser eliminados a través de procesos químicos y biológicos que forman parte de la capacidad de autodepuración del agua




Contaminación artificial de origen urbano

• Aguas procedentes de los domicilios (productos de limpieza, jabones, grasas, restos de cocina ...)

• Aguas negras procedentes de la defecación ( 1,2 a 1,5 litros por persona y día).

• Agua procedentes de la vía pública, de riego, de limpieza, de lluvia... • La composición es variada, presenta gran cantidad de organismos

patógenos, materia orgánica, nutrientes, detergentes, materias flotantes, residuos de la contaminación atmosférica...




• Industrias de refinado de petróleo: Contiene residuos tóxicos diversos, cianuro, grasas, fenoles.. álcalis..

• Industria metalúrgica: Vertidos tóxicos diversos y agua caliente. • Industria del papel, del curtido y textiles: residuos orgánicos,

detergentes.. • Industrias químicas y farmacéuticas: metales pesados y material

químico y biológico peligroso • Industrias energéticas: radiactividad, cambios de Tª

Contaminación artificial de origen industrial

Es la que mayor impacto produce por la variedad de materiales y fuentes de energía que aporta al agua.

Son especialmente contaminantes:



Nucleares Petroleras

Papeleras

Siderometalúrgica

Químicas




• Estiércol y purines que contienen microorganismos patógenos, sólidos en suspensión, materia orgánica, nitrógeno y fósforo.

Contaminación artificial de origen ganadero

Cuando estos contaminantes se usan como abonos, pueden llegar a las aguas subterráneas de forma dispersa o puntual si se vierten directamente en un terreno




• Fertilizantes inorgánicos, abonos, plaguicidas, sales disueltas. • Contaminan tanto aguas superficiales como aguas subterráneas que surten a las poblaciones. Contaminación artificial de origen agrícola



TRANSPORTE MARÍTIMO



CONTAMINACIÓN MINERA

http://imageshack.us/

http://imageshack.us/




Origen Tipo Contaminantes Efectos

Urbana

Aguas domésticas (cocina, blancas de

baño)

Sales, Jabones, detergentes Sólidos en suspensión

GrasasEutrofización

Aguas negras Materia orgánicaEutrofización

Microorganismos patógenos

Limpieza y riego (abonos)

Sólidos en suspensiónDetergentes

Materia orgánicaEutrofizaciónEutrofización

Agrícola

Pesticidas y plaguicidas

Sustancias tóxicas (Metales pesados,

compuestos organoclorados)

Bioacumulación, envenenamiento

Abonos N, P, S Eutrofización

GanaderaPurines

(excrementos del ganado)

Materia orgánicaEutrofización

Microorganismos patógenos

Industria y minería

SiderurgiaPetroquímica

EnergéticaTextil

PapeleraMinería

Materia orgánica Metales pesados

Incremento del pHIncremento de Tª

RadiactividadAceites, grasas

EutrofizaciónBioacumulación, envenenamiento

Acidificación Disminución O2 disuelto, variación de ciclos reproductivos y de crecimiento

Mutaciones




Físicos:

Pueden ser:

1. Térmicos, debido a refrigeraciones industriales, que provocan disminución de la concentración de oxígeno en las aguas, alteración de los ciclos vitales y de la migración de muchos organismos.

2. Partículas gruesas que pueden enturbiar dificultando la fotosíntesis la autodepuración y la potabilización.

3. Radiactivos mutagénicos, normalmente antrópicos

Contaminantes del agua




Radiactividad (posibles escapes) y calentamiento del agua usada

como refrigerante

Turbidez, aumento de partículas




Biológicos:

• Se contaminan por excrementos y aguas residuales.

• Está constituída por microorganismos:

• Viruas: (hepatitis A, gastroenteritis)

• Bacterias (cólera, tifus, gastroenteritis por E Coli).

• Protozoos (disentería)

• Gusanos ( tenia, ascaris)


E.coli

V. cholerae





en

Antrópica

Natural

se clasifica según

Su origen



Física

en

Química

Biológica

Difusa

en

Puntual

en

Biodegradable

No biodegradable

en

Marina

De agua superficial


en

Media

Baja

Alta


LA CONTAMINACIÓN





SEGÚN SU EVOLUCIÓN:

1. Biodegradables: cuando pueden ser eliminadas por los microorganismos u otros seres. P.ej. Nitratos y fosfatos que son captadas por los seres autótrofos para la fotosíntesis, o las moléculas orgánicas que son respiradas por bacterias u otros seres (pueden producir eutrofización).

2. No biodegradables: ningún ser vivo tiene enzimas que los eliminen y por tanto se acumulan. Son los metales pesados como el plomo o el mercurio y también ciertas moléculas orgánicas de síntesis compleja como pesticidas, detergentes, etc.





en

Antrópica

Natural

se clasifica según

Su origen



Física

en

Química

Biológica

Difusa

en

Puntual

en

Biodegradable

No biodegradable

en

Marina

De agua superficial


en

Media

Baja

Alta


LA CONTAMINACIÓN




CONTAMINACIÓN MARINALas principales causas de contaminación marina:

• El agua contaminada de los ríos (microbios, metales pesados, nitratos, materia orgánica) • La descarga de aguas residuales, basuras e industrias.• Vertidos desde los buques.• Accidentes petroleros.• Plataformas petrolíferas.




Las corrientes favorecen la extensión de la contaminaciónLos mares más contaminados:

• El Mediterráneo, cerrado y población en aumento.• Báltico.• Desembocadura del Misisipi.

• Es más frecuente en las costas y en la plataforma continental.




Uno de los mares más contaminados es el Mediterráneo debido a:

Mar cerrado y poco dinámico Población en aumento y concentrada en el litoral Vertido de residuos sin tratamiento procedentes de:

• Ríos contaminados• Desagües (emisarios submarinos)• Vertidos directos• Explotación de fondos marinos




Los efectos de los vertidos también se dejan sentir en las aguas libres de mares y océanos. Las grandes cantidades de plástico echadas al mar son las responsables de la muerte de muchas focas, ballenas, delfines, tortugas, y aves marinas, que quedan atrapadas en ellas o se las comen.



MAREAS NEGRAS. Se denomina marea negra a la masa oleosa que se crea cuando se produce un derrame de hidrocarburos en el medio marino.Se producen por accidente y malas prácticas con productos del petróleo.



Mareas negras


Se denomina marea negra a la masa oleosa que se crea cuando se produce un derrame de hidrocarburos en el medio marino.

Se producen por accidente o malas prácticas con productos derivados del petróleo.

Se trata de una de las formas de contaminación más graves, pues:

• Invade el hábitat de numerosas especies marinas,

• Alcanza costas y playas destruyendo la vida.• Generan grandes costes en la limpieza,

depuración y regeneración de las zonas afectadas.



Principales mareas negras




Vertidos de petróleo: Mareas negras

• Vertidos: 3 millones Tm• Gran daño a los ecosistemas: muertes de productores

por falta de luz, perdida de flotabilidad, perdida de aislamiento térmico, envenenamiento, etc..

Por causas naturales 10%

Desde tierra 64%

Por funcionamiento de petroleros

7%

Por accidentes 5%

Por explotaciones petroleo en mar

2%

Por otros buques 12%

http://gl.wikipedia.org/wiki/Image:ASAWSM1PXPDE0211171.jpg




EFECTOS: Daños a la vida marina•

* Cuando se produce el vertido, el hidrocarburo forma una mancha negra,

una lámina que flota sobre el agua. Esta lámina impide que penetre la

luz del sol y que se realice la fotosíntesis. Esto causa que los

organismos primarios se vean afectados y con ellos toda la cadena

alimenticia.

• Disminuye el oxígeno.

• Disminuye el fitoplacton.

http://www.elmundo.es/elmundo/2002/graficos/nov/s3/victimas.html






• Impregna a los organismos, las plumas, la piel y el pelo , impide el aislante térmico y la flotabilidad y le provoca la muerte.

• Envenenamiento de los seres vivos.• Acumulación de los tóxicos en la cadena trófica.

EFECTOS: Daños a la vida marina




Daños a la economía

SECTOR PESQUERO.• L os bancos de pesca se ven afectados. Pero también los animales que viven

en las rocas y superficies (percebes, mejillones, marisco en general), así como la flora acuática.

SECTOR TURÍSTICOLa transformación de bellos paisajes en negros lugares manchados de hidrocarburos, hacen que el turismo se resienta y las actividades que dependen de él sufran grandes pérdidas económicas (hoteles, restaurantes, tiendas, etc.).




Medidas preventivas

1. Reglamentos y leyes internacionales2. Buques de doble casco3. Reglamentos de transporte de sustancias tóxicas y

peligrosas4. Distancias de navegación a la costa



• FORMAS DE ELIMINAR LAS MAREAS NEGRAS.

NATURAL ARTIFICIAL




NATURAL

• Evaporación de hidrocarburos ligeros

• Fotooxidación de componentes del vertido en

la superficie del mar

•Dispersión de componentes pesados por

acción del oleaje

• Emulsión o formación de chapapote que

dificulta su recogida

• Disolución de pequeñas cantidades

• Sedimentación de las fracciones más

pesadas

• Degradación por acción bacteriana




ARTIFICIAL• Bombeo y retirada por succión (se requieren aguas

tranquilas).

• Barreras flotantes de contención para cercar el

vertido. Barreras químicas que usan geles para

recoger el crudo

• Empleo de agentes dispersantes para facilitar la

biodegradación (afecta a la capa de ceras de las aves).

• Agentes de hundimiento (contamina los fondos)

• Combustión del vertido (contamina la atmósfera)

• BIORREMEDIACIÓN, lo más eficaz y ecológico,

con siembra de poblaciones bacterianas

(Pseudomonas putida, Pseudomonas oleovorans,

Methylbacterium) junto a un sustrato inerte para que

degraden selectivamente los hidrocarburos.




Limpieza del crudo




Dispersantes

Los dispersantes químicos rompen los hidrocarburos en partículas más pequeñas. Son mezclas que contienen tensioactivos (como los detergentes), para reducir la tensión entre las superficies de las láminas de hidrocarburo y de agua

El tipo de dispersante y la concentración del mismo, dependerá de la tipología del hidrocarburo derramado. En el desastre del buque tanque Torrey Canyon en 1967, los daños producidos por los dispersantes utilizados fueron mayores que los provocados por el vertido en sí.



CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS CONTIENENTALES.FUENTES:




Contaminación de lagos

En los lagos el proceso de contaminación es mas grave por que la dinámica del lago no permite la dilución de los contaminantes.

Al ser aguas estáticas los contaminantes se acumulan y almacenan, alterando el equilibrio de la zona, provocando desaparición de unas especies y proliferación de otras

El ejemplo más claro es el de la eutrofización



CONTAMINACIÓN AGUAS SUPERFICIALES : RÍOS Y LAGOS

Eutrofización

Es una contaminación biodegradable que desequilibra el sistema acuático cuando los sistemas autodepuradoresse saturan.

Se produce por un excesivo enriquecimiento en nutrientes, generalmente por actividades humanas.

Esto provoca que los ecosistemas acuáticos se vuelvan anóxicos,ya que se produce un aumentode la productividad biológica.

Las fases del proceso son:

Prolifera el fitoplacton, se enturbia el agua y la luz no llegaa los organismos del fondo.

Se acumula mucha materia orgánica muerta y bacterias para su descomposición.

El medio se vuelve anaerobio, ya que se consume el oxígeno existente. Mueren los organismos aerobios y se acrecientan los procesos de descomposición anaerobia, que ocasionan malos olores y dan una tonalidad oscura al agua.

Laguna eutrofizada.




Se da en 3 fases:

1. Aporte de nutrientes: sobre todo fosfatos pues el nitrógeno puede ser fijado por cianobacterias fitoplanctonicas y el sulfato se necesita en menor cantidad.

2. Proliferación de fitoplancton masiva en superficie que impide la entrada de luz con muerte del fitoplancton por debajo de esta zona fótica disminuida.

3. Descomposición de la materia fitoplanctonica muerta por:

Oxidación por bacterias aerobias que agotan el oxígeno

Fermentación por bacterias anaerobias cuando no hay oxígeno que producen sulfhídrico ( olor huevos podridos), amoniaco (olor orina) y metano (burbujas que suben) y que pueden producir enfermedades.




Los fenómenos de eutrofización también se pueden producir en estuarios costeros y mares más o menos cerrados (Báltico, Mar Negro, Mediterráneo..)




En España, están afectados por este problema zonas como:

• Parque Natural del Aiguamolls de l’Ampordà

• Delta del Ebro

• Albufera de Valencia

• Tablas de Daimiel

• Doñana

• Manga del Mar Menor




Medidas para evitar la eutrofización 1. Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos2. Usar detergentes con baja proporción de fosfatos3. Emplear menor cantidad de detergentes4. No abonar en exceso los campos5. Usar los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos,

etc.




En concreto:

1. Tratar las aguas residuales en EDAR que incluyan tratamientos biológicos y

químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno.

2. Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura.

3. Usar los fertilizantes más eficientemente.

4. Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Por ejemplo:

Retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta

la primavera

Plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las

tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la

erosión.

5. Reducir las emisiones de NOx y amoniaco

6. Inyección de O2 en embalses y lagos afectados

7. Crecimiento de algas cianofíceas



EFECTOS DE LOS VERTIDOS EN LOS RIOSAUTODEPURACIÓN.• Diluyen los contaminantes.• Las bacterias digieren la materia orgánica.• Se produce la decantación de los materiales pesados.

Depende:• El caudal.• La turbulencia del agua.• La cantidad y tipo de vertido.



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua4. Parámetros que determinan la calidad del agua

Los índices o parámetros que determinan la calidad del agua cuantifican su grado de alteración y determinan sus posibles utilidades.

Organismos vivos que contiene el agua

Temperatura

Turbidez

Características organolépticas

Conductividad

pueden determinar

DQO

DBO

son

COT

OD

son

Concentración de sales

Dureza

pH

son

MATERIA INORGÁNICAMATERIA ORGÁNICA

Químicos Biológicos

se clasifican en

Físicos

PARÁMETROS DE CALIDAD

son




Aumenta progresivamente

Poco, la DBO5 es muy elevada

Disminuye progresivamente

Cantidad de oxígeno disuelto

Surgen organismos fotosintéticos

De recuperación

Organismos anóxicos (bacterias descomponedoras, hongos fecales, larvas de insectos, gusanos tubifex)

Séptica

Peces y aves que se alimentan de los desechos, bacterias descomponedoras

De degradación

OrganismosZonas del río

Contaminación de un río según la evolución de los parámetros

Alta

Moderada

Escasa

Concentración de materia orgánica

Bacterias descomponedoras anaerobias, algunos protozoos y algunos gusanos

Polisaprobia

Organismos descomponedores, insectos, gusanos, algas unicelularesy protozoos

Mesosaprobia

Animales y plantas superiores

Oligosaprobia

OrganismosZonas del río

Contaminación orgánica de un río




Evolución de diversos parámetros en un río después de realizar un vertido contaminante puntual



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua

El agua que se utiliza en las poblaciones recorre el siguiente ciclo: se toma del medio natural y, una vez usada y depurada, se reintegra al

medio.

Fases

Captación

Potabilización

Depuración



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.1. Captación

Orden de prioridades de captación

Intentar que las aguas sean de la mejor calidad.

Localizar el lugar de captación lo más cerca posible al punto de destinodel agua.

Elegir acuíferos con recursos superiores a las necesidades de la población.

La presa de Cornalvo en Mérida (Badajoz) ya era utilizada por los romanos.



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.2. Potabilización

La potabilización se realiza en Estaciones de Tratamiento de Aguas Potables (ETAP).

Se consiguen buenas características organolépticas del agua y la ausencia de riesgos sanitarios para la población.

Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.3. Depuración

Los procesos de depuración rebajan las contaminaciones fuertes con el fin de facilitarla autodepuración, reutilizar las aguas residuales en regadíos, favorecer la potabilización

y avanzar hacia un modelo de desarrollo más sostenible.

Suelos Vegetación Organismos del agua

Convencional De bajo coste

DEPURACIÓN DEL AGUA

ArtificialNatural

Estación depuradora de aguas residuales (EDAR).




Sistemas depurativos de bajo coste

Son depósitos en los que la depuración se realiza por la actividad metabólica de determinados seres vivos, para los cuales se crea un hábitat favorable en el que se les deja actuar.

Un ejemplo es la depuración por lagunaje múltiple.

Se utiliza en localidades pequeñas, que disponen de tierras a bajo precio.

Facilita la transformación que el agua experimenta en el medio natural mediante su retención en lagunas artificiales con características favorablespara la autodepuración.

Fases

Tamizado.

Tratamiento anaeróbico.

Tratamiento facultativo.

Tratamiento aeróbico.




Sistemas depurativos convencionales

Son depósitos en los que la depuración se realiza mediante la actividad metabólica de unos microorganismos depuradores (fangos o lodos activos).

Son los únicos sistemas eficaces para limpiar el agua procedente de medianas y grandes poblaciones.

Se diferencian tres líneas para el tratamiento: de aguas, de fangos y de gases.

Pretratamiento Tratamiento primario Tratamiento secundario Tratamiento terciario

Proceso de depuración en una planta de fangos activos



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua6. Los recursos hídricos en España

Recurso hídrico es el agua disponible para ser utilizada de forma inmediata. El volumen de agua disponible, sin tener en cuenta la realización de embalses ni trasvases, constituye los recursos hídricos naturales.

Junto a la capacidad total de los embalses de cada cuenca se muestra el porcentaje de agua embalsada en ellos (media de los últimos cinco años). (La mayor parte del agua potable de las comunidades balear y canaria es de origen subterráneo.)FUENTE: Ministerio de Medio Ambiente, 2005.

En España, estos recursos son insuficientes y originan conflictos entre regiones, sectores económicos y grupos sociales.

En España, estos recursos son insuficientes y originan conflictos entre regiones, sectores económicos y grupos sociales.

Repartidos desigualmente en el espacio y en el tiempo, es necesario crear recursos artificiales.

Repartidos desigualmente en el espacio y en el tiempo, es necesario crear recursos artificiales.

Cuencas hidrográficas de la España peninsular



Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua6. Los recursos hídricos en España

Problemas relacionados con la disponibilidad de agua en España

El modo más eficaz de enfrentarse a los problemas del agua es una buena gestión de los recursos hídricos disponibles en cada territorio.

El elevado consumo de agua por persona.

La marcada zonación del país respecto a la disponibilidad de agua.

La irregularidad de las lluvias y la existencia de caudales fluviales muy variables a lo largo del año.

Actitudes políticas poco responsables que desinforman a la población y provocan conflictos entre distintas regiones.

La pérdida de las aguas subterráneas por la contaminación y la sobreexplotación.

La contaminación con sustancias altamente tóxicasy no biodegradables que introduce la industria.

La pérdida de las riberas con fines recreativos.

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