Impactos en la hidrosfera

Eduardo Gómez Impactos en la Hidrosfera 1

Los impactos en la

hidrosfera

Eduardo GómezImpactos en la Hidrosfera 2

El agua, un bien necesarioLa vida en el planeta depende del agua, pero el aumento de población

hace que peligre este recurso por la pérdida de calidad.

El ciclo natural del agua tiene una gran

capacidad de purificación. Pero esta

misma facilidad de regeneración del agua,

y su aparente abundancia, hace que sea

el vertedero habitual en el que arrojamos

los residuos producidos por nuestras

actividades.

Esto obliga a la humanidad al tratamiento

del agua contaminada, a la creación de

infraestructuras para garantizar el

abastecimiento y otras soluciones con

fuerte impacto ambiental.

Eduardo Gómez

Consumo de agua en el mundo

Impactos en la Hidrosfera 4

De acuerdo al mapa, el consumo promedio global es

de unos 1.240 m³ por persona y año. En países de

alto consumo, como España o Estados Unidos, el

consumo está cercano a los 2.500 m³ mientras que

en otros como China es más bajo con 700 m³.


Las soluciones a la escasez de agua pasan por:

• Utilización correcta y racional de los

recursos.

• Mejorar el rendimiento de los recursos

existentes.

• Implantar nuevos recursos (procesos muy

caros).


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.

• La Ley de Aguas dice que la contaminación del agua es

la acción y el efecto de introducir materias o formas de

energía o inducir condiciones en el agua que de una

modo directo o indirecto impliquen una alteración

perjudicial de su calidad en relación con los usos

posteriores o con su función ecológica.


El origen de la contaminación puede deberse a:

Causas naturales

Causas antrópicas


En ambos casos, la fuente de

contaminación puede ser:

Difusa: Aparece en zonas

amplias y no tiene un foco

emisor concreto

Puntual: Afecta a una zona concreta


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).

Aguas 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...


Fertilizantes inorgánicos, abonos, plaguicidas,

sales disueltas.

Contaminan tanto aguas superficiales como

aguas subterráneas que surten a las

poblaciones.

Contaminación artificial de origen agrícola

Eduardo Gómez

Plaguicidas y su transporte


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


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 temperatura.

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:

Eduardo Gómez

Nucleares Petroleras

Papeleras

Siderometalúrgica

Químicas


Sector industrial Substancias contaminantes principales

Construcción Sólidos en suspensión, metales, pH.

Minería Sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica, pH, cianuros.

Energía Calor, hidrocarburos y productos químicos.

Textil y piel Cromo, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes orgánicos,

ácidos acético y fórmico, sólidos en suspensión.

Automoción Aceites lubricantes, pinturas y aguas residuales.

Navales Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos.

Siderurgia Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y ácidos.

Química inorgánica Hg, P, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido sulfhídrico, F, Mn, Mo, Pb,

Ag, Se, Zn, etc. y los compuestos de todos ellos.

Química orgánica Organohalogenados, organosilícicos, compuestos cancerígenos y otros que

afectan al balance de oxígeno.

Fertilizantes Nitratos y fosfatos.

Pasta y papel Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de oxígeno.

Plaguicidas Organohalogenados, organofosforados, compuestos cancerígenos, biocidas, etc.

Fibras químicas Aceites minerales y otros que afectan al balance de oxígeno.

Pinturas, barnices y tintas Compuestos organoestámicos, compuestos de Zn, Cr, Se, Mo, Ti, Sn, Ba, Co,

etc.


Contaminación artificial de origen industrial

El grado de contaminación depende del tipo de industria y de los

procesos de fabricación empleados.

Además hay que tener en cuenta que hay fuentes de contaminación

secundarias, como la atmósfera, que puede estar previamente

contaminada y pasar sus contaminantes al agua.

En general, la contaminación de origen antrópico supera la capacidad

de autodepuración de los sistemas hídricos, haciendo necesaria la

implantación de medidas preventivas y correctoras.


Origen Tipo Contaminantes Efectos

Urbana

Aguas domésticas

(cocina, blancas de baño)

Sales,

Jabones, detergentes

Sólidos en suspensiónGrasas

Eutrofización

Aguas negras Materia orgánicaEutrofización

Microorganismos patógenos

Limpieza y riego (abonos)

Sólidos en suspensión

DetergentesMateria orgánica

Eutrofización

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

Siderurgia

Petroquímica

Energética

Textil

PapeleraMinería

Materia orgánica

Metales pesados

Incremento del pH

Incremento de Tª

RadiactividadAceites, grasas

Eutrofización

Bioacumulación, envenenamiento

Acidificación

Disminución O2 disuelto, variación de

ciclos reproductivos y de crecimientoMutaciones


Factores y nivel de contaminación

Hay unos factores que pueden agravar o disminuir

los efectos de la contaminación como son:

Características del receptor.

Características de la zona donde se encuentra el

receptor.

Usos previos del agua.


Características del receptor

1. Tipo de receptor

Aguas superficiales

Aguas subterráneas

2. Cantidad y calidad de agua del receptor:

• A más volumen, mayor capacidad de dilución del contaminante

• Si la calidad del agua es mala, se suman los efectos

3. Biocenosis: La presencia de organismos (fundamentalmente

microorganismos) ayuda a degradar la materia orgánica.


Localización del receptorLas características climáticas (lluvias, insolación, …) y las

características geomorfológicas (pendiente, relieve, tipo de rocas…)

influyen en la capacidad del receptor para depurar los contaminantes.

Eduardo Gómez


Usos previos del agua

Cantidad de vertidos previos al momento

de la contaminación

Cantidad de procesos de depuración

previos al momento de la contaminación

Si los dos procesos anteriores son

importantes, más grave será la

contaminación


Contaminantes del agua

Químicos: Sustancias de dos tipos:

1. Biodegradables: cuando pueden ser eliminadas por los

microorganismos u otros seres. P.ej. las sales minerales que

son captadas por los seres autótrofos para la fotosíntesis, o

las moléculas orgánicas que son respiradas por bacterias u

otros seres.

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.


Físicos

Pueden ser:

1. Radiactivos mutagénicos, normalmente antrópicos.

2. 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.

3. Partículas gruesas que pueden enturbiar el agua dificultando la

fotosíntesis, la autodepuración y la potabilización.



Radiactividad (posibles

escapes) y calentamiento del

agua usada como refrigerante

Turbidez, aumento de partículas


Biológicos:

Debida a microrganismos que producen enfermedades; algunos con gran

capacidad de supervivencia, como los hongos (enfermedad “pie de

atleta”), protozoos (enfermedad “paludismo”) o algas (envenenamiento al

comer mejillones que han filtrado estas algas), y otros con poca

supervivencia como las bacterias (enfermedad “cólera”).


E.coli

V. cholerae

Eduardo Gómez

Contaminantes físicos del agua


Alteraciones

físicasCaracterísticas y contaminación que indica

Color El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos,

amarillentos o verdosos. debido, principalmente, a los compuestos

húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen..

Olor y sabor Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos

hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias

liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy

fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las

sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin

ningún olor.

Temperatura Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la

putrefacción.

Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la

contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.


Alteraciones

físicasCaracterísticas y contaminación que indica

Materiales en

suspensión

Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar

disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en disoluciones

coloidales; o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del

agua las arrastra.

Radiactividad Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre

todo a isótopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar

el agua con isótopos radiactivos.

Espumas Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua

(eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al

dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de

floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras.

Conductividad El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural

tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la

cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los

valores de conductividad como índice aproximado de concentración de

solutos.


Contaminantes químicos

Alteraciones

químicasContaminación que indica

pH Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto

desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido

sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos

disueltos del mantillo del suelo.

Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales

pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en

los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de

los floculantes, tratamientos de depuración, etc.

Oxígeno disuelto

(OD)

Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de

oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de

oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia

orgánica.


Contaminantes químicos IIAlteraciones


Materia orgánica

biodegradable:

Demanda Bioquímica

de Oxígeno (DBO5)

DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los

microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica

biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su

valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la

materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será

necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando

cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una

planta.

Materiales oxidables:

Demanda Química de

Oxígeno (DQO)

Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los

materiales contenidos en el agua con un oxidante químico

(normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina

en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena

relación con por lo que es de gran utilidad al no necesitar los

cinco días de embargo no diferencia entre materia biodegradable

y el resto y no suministra información sobre la velocidad de

degradación en condiciones naturales.


Contaminantes químicos III

Alteraciones


Nitrógeno total Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su

presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización.

El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en

las aguas naturales y contaminadas.. El contenido en nitratos y

nitritos se da por separado.

Fósforo total El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida.

Su exceso en el agua provoca eutrofización.


Contaminantes químicos (IV)Aniones:

cloruros

nitratos

nitritos

fosfatos

sulfuros

cianuros fluoruros

indican salinidad

indican contaminación agrícola

indican actividad bacteriólogica

indican detergentes y fertilizantes

indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.)

indican contaminación de origen industrial

en algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.

Cationes:

sodio

calcio y Mg

amonio metales pesados

indica salinidad

están relacionados con la dureza del agua

contaminación con fertilizantes y heces de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica.

Compuestos

orgánicos

Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos

industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por

las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres

vivos.

Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial .


Contaminantes biológicos

Alteraciones biológicas del agua Contaminación que indican

Bacterias coliformes Desechos fecales

Virus Desechos fecales y restos

orgánicos

Animales, plantas, microorganismos

diversos Eutrofización


Parámetros de calidad del agua

La calidad del agua se define en función del uso al que va a ser destinada:

1. Agua de boca

2. Agua de riego

3. Agua de baño

4. Agua de refrigeración

En función del destino, se establecen las condiciones de olor, sabor, etc., que

debe tener dicho agua.


Para medir esta calidad se establecen una serie de parámetros o

índices que nos permiten cuantificar la variación de las características

naturales (características que tiene el agua antes de ser utilizada),

teniendo en cuenta su uso.

Los parámetros indicadores más importantes son:

1.Parámetros generales

2.Parámetros inorgánicos

3.Parámetros orgánicos

4.Parámetros biológicos

5.Toxicidad


Parámetros generales: Temperatura

Puede variar entre unos límites.

Afecta a parámetros o características tales como la

solubilidad de gases y sales, la cinética de las

reacciones químicas y bioquímicas, desplazamientos

de los equilibrios químicos, tensión superficial,

desarrollo de organismos presentes en el agua,...

La influencia más interesante va a ser la disminución

de la solubilidad del oxígeno al aumentar la

temperatura y la aceleración de los procesos de

putrefacción.


Parámetros generales: pH

El pH de un agua, que indica la reacción ácida y básica de la misma es una propiedad de carácter químico de vital importancia para el desarrollo de la vida acuática (tiene influencia sobre determinados procesos químicos y biológicos), la naturaleza de las especies iónicas que se encuentran en su seno, el potencial redox del agua, el poder desinfectante del cloro, etc.

Por lo general las aguas naturales tienen un cierto carácter básico, unos valores de pH comprendidos entre 6,5-8,5. En los océanos tienen un valor medio de 8.


Parámetros generales: Oxígeno disuelto

1. En su mayor parte procede de la solubilización del oxigeno atmosférico.

2. Puede variar el contenido en función de la temperatura o la presencia de

materia orgánica.

3. Su disminución provoca la muerte de muchas especies.


Otros parámetros generalesCONDUCTIVIDAD.

La conductividad del agua da una buena apreciación de la concentración de

los iones de disolución y una conductividad elevada se traduce en una

salinidad elevada o en valores anómalos de pH.

TURBIDEZ Y SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN.

• La turbidez de un agua es provocada por la materia insoluble, en

suspensión o dispersión coloidal.

• La mayoría de las aguas residuales industriales tienen valores

elevados de turbidez.

• Unida a la turbidez está parte de la cantidad de materia sólida presente

en el agua.


DUREZA DEL AGUA

La dureza es también un parámetro relacionado con los anteriores. Mide la

presencia de cationes Ca+2 y Mg+2, y en menor cantidad Fe+2 y Mn+2 y otros

alcalinotérreos.

Se diferencian:

• Dureza total: es la suma total de las concentraciones de sales de Ca y

Mg

• Dureza temporal: Es la que corresponde a los hidrogenocarbonatos de

calcio y magnesio, desaparece por ebullición pues precipitan los

carbonatos.

• Dureza permanente: es la que existe después de la ebullición del agua,

es la diferencia entre las dos anteriores.


CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS: COLOR, OLOR Y SABOR.

• Color: hay que distinguir lo que se llama color aparente, el que presenta el

agua bruta y el verdadero, que es el que presenta cuando se le ha separado

la materia en suspensión.

• Olor y sabor: el olor y sabor están en general íntimamente relacionados.

Existen solamente cuatro sabores fundamentales: ácido, salado, amargo y

dulce, los olores pueden ser mucho más específicos.

• Las medidas de olores y sabores son estimativas, mediante procesos de

dilución.


Parámetros inorgánicos

Indican las cantidades de sales minerales disueltas de forma natural

en el agua a su paso por distintos tipos de suelos y rocas.

Estas cantidades naturales pueden verse muy afectadas por

procesos humanos como:

1. Industria minera

2. Papeleras, textiles

3. Industria alimentaria

4. Industria química


Parámetros orgánicos

Indican la cantidad de materia orgánica en el agua, pero sin indicar

el origen de la misma:

Los parámetros más utilizados son:

1. OD (oxígeno disuelto)

2. COT (Carbono orgánico total)

3. DBO (Demanda biológica de oxígeno)

4. DQO (Demanda química de oxígeno)


El Oxígeno Disuelto (OD) es vital para la vida acuática, ya que

se utiliza en la respiración.

Su cantidad dependerá de la limpieza de las aguas (las aguas

superficiales limpias están saturadas de oxígeno), de la cantidad

de vertidos de material orgánico (la cantidad de oxígeno

disminuirá con la descomposición de la materia orgánica), de la

temperatura del agua (el oxígeno se disuelve mejor en aguas frías

que en calientes), etc.


Carbono orgánico total (COT):

o Consiste en medir la cantidad de dióxido de carbono producido por

calcinación de una micromuestra.

o Según que el agua haya sido filtrada previamente o no, se obtendrá el

carbono disuelto o el carbono total.

o La medida de COT está menos sujeta a interferencias que la medida de

la DQO, particularmente en presencia de materia nitrogenada, siendo

además una técnica más rápida y reproducible.

o Se mide en mg de C/L.


Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) en 5 días (unas ¾ partes de la DBO

total):

o Es el parámetro que se maneja para tener una medida de la materia

orgánica biodegradable.

o Se define como la cantidad de oxígeno necesaria para la descomposición

biológica aeróbica de la materia orgánica biodegradable de un agua.

o Se calcula midiendo la disminución en la concentración de oxígeno disuelto

del agua después de incubar una muestra durante 5 días a 20ºC.


Unos valores elevados de DBO5 indican una alta concentración de materia

orgánica biodegradable:

o Aguas muy puras: DBO5 < 3 ppm O2 (mg de O2/litro)

o Pureza intermedia: DBO5 3-10 ppm O2

o Agua contaminada: DBO5 > 10 ppm O2

o Residuales urbanas: DBO5 100-400 ppm O2

o Industria alimentaria o semejante: DBO5 hasta 10.000

ppm O2


Demanda Química de Oxígeno (DQO):

o Se expresa como la cantidad de oxígeno equivalente necesaria para la

oxidación química de la materia orgánica oxidable de un agua.

o Sus unidades, por lo tanto, son las mismas que la DBO, es decir, mg de

O2/L.

o Entre las ventajas sobre la medida de DBO, cabe destacar el tiempo

considerablemente inferior del análisis (3 horas).

o Mide la cantidad de materia orgánica total susceptible de oxidación

química (biodegradable y no biodegradable).

o En esta medida se sustituyen los microorganismos por un poderoso

agente químico, como el bicromato o el permanganato de potasio en

medio ácido.


Toxicidad

El término toxicidad se refiere al daño que puede producir en los seres vivos

la presencia de determinados contaminantes en un agua, en concentraciones

que den positivos los denominados test de toxicidad.

La toxicidad de un vertido puede manifestarse:

1. De forma directa: en función de la dosis de especies tóxicas y su

tiempo de acción

2. De forma indirecta como resultado de la acumulación en los seres

vivos (bioacumulación).

La evaluación de este parámetro se puede realizar por medida de la

mortalidad de diferentes especies.

Otros resultados de toxicidad se refieren al carácter cancerígeno, mutagénico

o teratogénico (capacidad de producir malformaciones) de los contaminantes.


Compuestos tóxicos más abundantes:

1. Carácter inorgánico:

• Metales pesados

• Compuestos de As, Se, Be, CN-, Sb;....

2. Microcontaminantes orgánicos:

• Fenoles

• Pesticidas

• PCB (policlorobifenilos)

• HAP (Hidrocarburos aromáticos policiclicos)

3. Elementos radiactivos

4. Microorganismos patógenos:

• Bacterias (Salmonella, Shigella,...)

• Virus (Enterovirus,...)

• Protozoos (Amebas,...)

• Hongos (Aspergillus,...)


Radiactividad.

o Todas las aguas naturales presentan una determinada radiactividad

natural, como consecuencia de la presencia de isótopos radiactivos

naturales de los elementos, en especial del 40K y 87Rb.

o Actualmente, y como consecuencia de las actividades nucleares de

origen industrial (civil o militar) y farmacológico, hay un incremento de

la radiactividad de las aguas que puede llegar a ser muy perjudicial.

Entre los isótopos más frecuentes debe señalarse la existencia de

226Ra, 230Th, 90Sr,...

o No se efectúa la medida de cada uno de los isótopos radiactivos, sino

que se determina la radiación global y la radiación global,

midiéndola en Bq/L.


Características microbiológicas.

Los microorganismos más importantes que podemos encontrar en las

aguas son bacterias, virus, hongos, protozoos y distintos tipos de algas

(por ej. las azul verdosas).

La contaminación de tipo bacteriológico es debida fundamentalmente a los

desechos humanos y animales, ya que los agentes patógenos –

bacterias y virus- se encuentran en las heces, orina y sangre, y son el

origen de muchas enfermedades y epidemias (fiebres tifoideas,

disentería, cólera, polio, hepatitis infecciosa,...).

Desde el punto de vista histórico, la prevención de las enfermedades

originadas por las aguas constituyó la razón fundamental del control de

la contaminación.


EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Hay que diferenciar los efectos de la contaminación en tres niveles:

AGUAS SUPERFICIALES

RÍOS: Debido a su dinámica poseen capacidad de autodepuración, no

obstante pueden aparecer problemas de restricción de agua,

alteraciones de la biocenosis, apariencia y olor desagradables.

LAGOS: Al ser masas estáticas, los efectos de la contaminación son

más severos y persistentes.

AGUAS SUBTERRÁNEAS

AGUAS OCEÁNICAS


Contaminación de las aguas superficiales

Los ríos, debido a su capacidad erosiva arrastran una gran cantidad de

materiales a los que hay que añadir los procedentes de las distintas

actividades humanas

Los ríos tienen una cierta capacidad de autodepuración, pero en muchas

ocasiones no pueden con todos estos productos y sus efectos son:

1. Restricciones en el uso del agua

2. Alteraciones en la flora y fauna

3. Apariencia y olores desagradables


El proceso de autodepuración depende del tipo y cantidad de Materia

Orgánica (MO) que tenga, de la cantidad de oxígeno disuelto y del tipo

de microoganismos que lo habiten.

Se pueden distinguir tres zonas en un río en

función de los indicadores biológicos que

encontremos y que a su vez dependen de las

características físico-químicas del agua:

1. Zona oligosapróbica: Río sin contaminar

2. Zona mesosapróbica: Más contaminada

3. Zona polisapróbica: Muy contaminada


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


EutrofizaciónUn río, un lago o un embalse sufren eutrofización cuando sus aguas se

enriquecen en nutrientes.

Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien

repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Pero

la situación no es tan sencilla.

El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia

las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan

el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo

drásticamente su calidad.

El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y

las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El

resultado final es un ecosistema casi destruido.


Nutrientes que eutrofizan las aguas

Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos y los nitratos.

En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede en la mayoría

de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor limitante es el nitrógeno

para la mayoría de las especies de plantas.

En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos

mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos.

En el caso del nitrógeno, una elevada proporción (alrededor del 30%) llega a través

de la contaminación atmosférica. El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede

ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por

desnitrificación.

El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es

arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía

superficiales.


Fuentes de eutrofización

Eutrofización natural

La eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma

natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo

nutrientes.

Eutrofización de origen humano

Los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces,

en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de

eutrofización son:

Los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos; los

vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos

orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratos


Medidas para evitar la eutrofización

1. Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos

2. Usar detergentes con baja proporción de fosfatos

3. Emplear menor cantidad de detergentes

4. No abonar en exceso los campos

5. 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 amoníaco

6. Inyección de O2 en embalses y lagos afectados

7. Crecimiento de algas cianofíceas


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 a huevos podridos),

amoniaco (olor orina) y metano (burbujas

que suben) y que pueden producir

enfermedades.


La eutrofización la producen sobre todo las aguas

agrícolas, los detergentes fosforados , purines

animales, alpechines (restos de aceituna) y otros

restos de la industria agroalimentaria.

Las consecuencias son la sustitución de los peces de

aguas limpias por otros de peor calidad, y la

alteración de todo el ecosistema por

envenenamiento y de la calidad del agua.


Los fenómenos de eutrofización también se pueden producir en estuarios

costeros y mares más o menos cerrados (Báltico, Mar Negro,

Mediterráneo..)


Actualmente (2008) la eutrofización afecta a:

• 54% de los lagos asiáticos

• 53 % de los lagos europeos

• 48% de los lagos de América del Norte

• 41% de los lagos de América del Sur

• 28% de los lagos africanos

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


Contaminación de aguas subterráneasLas aguas subterráneas son una de las principales fuentes de suministro

para uso doméstico y para el riego en muchas partes de España y del

mundo.

En España alrededor de la tercera parte del agua que se usa en las ciudades

y la industria y la cuarta parte de la que se usa en agricultura son aguas

subterráneas.

En muchos lugares en los que las precipitaciones son escasas e irregulares

pero el clima es muy apto para la agricultura son un recurso vital y una gran

fuente de riqueza, ya que permiten cultivar productos muy apreciados en los

mercados internacionales.


Las aguas subterráneas suele ser más difíciles de contaminar que las

superficiales, pero cuando esta contaminación se produce, es más difícil de

eliminar.

Sucede esto porque las aguas del subsuelo tienen un ritmo de renovación

muy lento.

Se calcula que mientras el tiempo de permanencia medio del agua en los

ríos es de días, en un acuífero es de cientos de años, lo que hace muy

difícil su purificación.

Contaminación de aguas subterráneas

Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas

subterráneas:

•Puntuales: Afectan a zonas muy localizadas,

•Difusos: Provocan contaminación dispersa en zonas amplias, en las

que no es fácil identificar un foco principal.


Actividades que suelen provocar contaminación puntual son:

• Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales

que se infiltran en el terreno.

• Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de

residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus

depósitos de combustible, etc.

• Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.

Este tipo de contaminación suele ser más intensa junto al lugar de origen y se va

diluyendo al alejarnos. La dirección que sigue el flujo del agua del subsuelo

influye de forma muy importante en determinar en qué lugares los pozos tendrán

agua contaminada y en cuales no. Puede suceder que un lugar relativamente

cercano al foco contaminante tenga agua limpia, porque la corriente subterránea

aleja el contaminante de ese lugar, y al revés.


La contaminación difusa suele estar provocada por:

• Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura o en las

prácticas forestales.

• Explotación excesiva de los acuíferos que facilita el que las aguas

salinas invadan la zona de aguas dulces, por desplazamiento de la

interfase entre los dos tipos de aguas.

Este tipo de contaminación puede provocar situaciones especialmente

preocupantes con el paso del tiempo, al ir cargándose de contaminación, lenta

pero continuamente, zonas muy extensas.


Lugar de

origen

Fuentes de contaminación potenciales de aguas subterráneas

Municipal Industrial Agrícola Individual

Por debajo

de la

superficie

de suelo

basureros

fugas y drenaje de

líneas de aguas

residuales

tuberías

tanques de

almacenamiento

subterráneos

almacenamiento

subterráneo

tanques

pozos: construidos

inadecuadamente o

abandonados

sistemas sépticos

pozos: construidos

inadecuadamente o

abandonados


Lugar de

origen

Fuentes de contaminación potenciales de aguas subterráneas

Municipal Industrial Agrícola Individual

Cerca de la

superficie del

suelo

contaminación del

aire

disposición en suelos

de residuos

municipales

sal para el deshielo

de caminos

calles &

aparcamientos

contaminación de aire

químicos: almacén &

derrames

combustibles: almacén

& derrames

arrastre en residuos de

minas

contaminación del aire

derrame de químicos

fertilizantes

residuos en granjas

almacenamiento &

emisión al campo

pesticidas

contaminación del aire

fertilizantes

casas

limpiadores

detergentes

petróleo

pinturas

pesticidas


Medidas para evitar la contaminación de las aguas subterráneas:

1. Limitación de ciertas actividades, instalaciones y obras en zonas

próximas a acuíferos.

2. Control de vertidos.

3. Instalación de depuradoras en procesos de producción industrial.


Sobreexplotación de acuíferos


Cuando de un acuífero se saca más agua de la que entra se produce la

sobreexplotación del mismo, proceso que disminuye el nivel freático y puede

provocar intrusiones de agua de mar si se produce cerca de la costa.

El agua de mar, mas densa, entra en el acuífero desalojando al agua dulce y

provoca su salinización e inutilización para muchos usos.

En España este fenómeno es frecuente en el litoral mediterráneo y en las

islas por el excesivo consumo derivado del turismo y de las actividades

agrícolas.


Contaminación de océanosEl vertedero final para una gran parte de nuestros desechos es el océano.

A él van a parar gran parte de los vertidos urbanos e industriales. No sólo

recibe las aguas residuales, sino que, en muchas ocasiones, se usa para

arrojar las basuras o, incluso, los residuos radiactivos.

La capacidad purificadora de las grandes masas de agua marina es muy

grande. En ellas se diluyen, dispersan o degradan ingentes cantidades de

aguas fecales, hidrocarburos, desechos industriales e, incluso, materiales

radiactivos. Por este motivo es muy tentador recurrir al barato sistema de

arrojar al mar los residuos de los que queremos deshacernos; pero en

muchos lugares, los excesos cometidos han convertido grandes zonas

del mar en desiertos de vida o en cloacas malolientes.

Estos problemas no son iguales en todos los mares, ni en cualquier parte

del mar. La mayor concentración se da en las costas y en los mares

cerrados con poca dinámica en sus aguas.


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.


El 80% de las sustancias que contaminan el mar tienen su origen en tierra.

De las fuentes terrestres la contaminación difusa es la más importante.

Incluye pequeños focos como tanques sépticos, coches, camiones, etc. y

otros mayores como granjas, tierras de cultivo, bosques, etc. Los accidentes

marítimos son responsables de alrededor de un 5% de los hidrocarburos

vertidos en el mar. En cambio, una ciudad de cinco millones de habitantes

acaba vertiendo en un año la misma cantidad que derramó el “Exxon Valdez”

en su accidente en Alaska.

Aproximadamente un tercio de la contaminación que llega a los mares

empieza siendo contaminación atmosférica pero después acaba cayendo a

los océanos.


Para medir la contaminación se utilizan en

ocasiones bioindicadores con determinados

tipos de moluscos (mejillones, percebes…)

que al ser filtradores recogen todo tipo de

contaminantes:

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

Eduardo Gómez

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 trata de una de las formas de contaminación

más graves, pues no sólo invade el hábitat de

numerosas especies marinas, sino que en su

dispersión alcanza igualmente costas y playas

destruyendo la vida a su paso, o alterándola

gravemente, a la vez que se generan grandes

costes e inversiones en la limpieza, depuración y

regeneración de las zonas afectadas.

Eduardo Gómez

Principales mareas negras



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.

El plancton es la población que se ve afectada de una forma más directa.

Estos microorganismos forman parte de la alimentación de muchos otros seres

que habitan en el mar, entre ellos se encuentran las grandes ballenas.

Los moluscos bivalvos (mejillones, almejas,

etc.), además de su escasa dinámica, no

han desarrollado la capacidad de asimilar ni

eliminar el hidrocarburo, por lo que a

pequeñas concentraciones del mismo en el

agua, estos organismos se ven afectados

seriamente.


En el caso de los peces, encontramos diferentes comportamientos y efectos

dependiendo de las especies. Existen peces que a 1000 ppm (partes por

millón) no se ven afectados, y sin embargo existen larvas que a pequeñas

concentraciones de hidrocarburos mueren. El hidrocarburo afecta a sus

estructuras respiratorias y mueren. Si logran sobrevivir, el petróleo se trasmitirá

a las especies que se alimenten de ellos.

Los cetáceos en principio no se tendrían que verse muy afectados de forma

directa, puesto que se cree que son capaces de detectar una mancha de

petróleo que flota en el agua y desviar su trayectoria. Pero sin embargo, como

hemos dicho anteriormente, las grandes ballenas se ven afectadas de forma

indirecta al desaparecer su alimento, el plancton.


En las poblaciones de cetáceos más pequeños y costeros, como los delfines, sí

se han detectado daños, por ejemplo con el derrame del Prestige, se han

encontrado delfines muertos con una gran cantidad de petróleo pegado a su

piel. Para estos animales, las barreras de contención que se colocan en la costa

para detener el avance del petróleo también son un peligro, puesto que quedan

atrapados en ellas como si se tratase de unas redes.


Aves marinas

Estos animales mueren por congelación (hipotermia) puesto que

el petróleo en sus plumas no permite el aislamiento térmico ni la

impermeabilización de su cuerpo. La mayoría de aves que se

encuentran "petroleadas" mueren en pocos días debido al mal

estado en el que se encuentran. En las grandes catástrofes que

han ocurrido en la historia han muerto miles y miles de aves por

el derrame.


Daños al ecosistema terrestre

o Cuando la marea negra llega a las costas las playas se tiñen de negro y

las rocas se cubren de una película de hidrocarburo. El crudo se

introduce entre los granos de arena y penetra en el suelo, en este

momento se produce la contaminación del terreno.

o Los seres vivos más afectados son los invertebrados que habitan en

este ecosistema. Las poblaciones intersticiales que viven en este hábitat

mueren.

o La película de crudo forma una capa que impide el crecimiento de

nuevas plantas y animales. Por eso la limpieza de las playas y líneas de

costa son necesarias limpiarlas en profundidad para evitar que el

hidrocarburo permanezca en el medio.

o Pueden producir daños irreparables en ecosistemas de litoral como

marismas, manglares y arrecifes de coral

o Puede incrementarse la lluvia ácida


Daños a la economía

La pérdidas económicas asociadas a los vertidos de petróleo al medio marino

son descomunales. Toda una población costera se puede ver afectada en mayor

o menor medida.

En los pueblos y ciudades costeras la pesca juega un papel importante en la

economía del lugar. Al producirse un vertido de hidrocarburo los 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.

La 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.).

En estos casos las indemnizaciones son el único recurso que les queda a los

pescadores que se ven afectados. Un plan para que el pago de estas

indemnizaciones sea rápido y eficaz es lo que denuncian estas comunidades

pesqueras cuyo único recurso es el mar.

Eduardo Gómez

Depuración natural de las mareas negras



Medidas preventivas

1. Reglamentos y leyes internacionales

2. Buques de doble casco

3. Reglamentos de transporte de sustancias tóxicas y peligrosas

4. Distancias de navegación a la costa


Limpieza de las mareas negras

Contención y recogida

Siempre que sea posible, la contención de crudo en el agua será una de las

primeras operaciones que se realizarán, por su inocuidad, puesto que no

causan daños, y porque impiden que la marea negra se propague a otras

zonas. La contención consiste en rodear la marea negra, por lo general con

barreras flotantes o cercos. Más tarde se procede a la recogida del petróleo

mediante sistemas de succión (raseras o espumaderas).

Después de esta recogida se separa el hidrocarburo del agua por diferentes

procesos: centrifugación, bombeo por aspiración, adherencia a tambor o

discos giratorios, fibras absorbentes, etc.

Existen tres tipos diferentes de barreras según sus flotadores, estos pueden

ser planos, cilíndricos o cilíndricos hinchables.

Para la recogida y trasvase del hidrocarburo se utilizan los denominados

"skimmers" y bombas de succión.


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. Estos agentes dispersantes, lo que producen es que la concentración de

hidrocarburos en la columna de agua vuelva a estar en unos niveles

aceptables.

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.


Incineración

La incineración del petróleo es otra de las formas de

eliminación del crudo. Se puede eliminar hasta un 95%

del vertido total. Los efectos que tiene esta técnica es el

humo negro que se produce. En muchos de los

accidentes que han ocurrido en la historia de las mareas

negras, se ha producido el incendio accidental del buque

por alguna explosión interna, como ocurrió con el

Urquiola, Mega Borg y Mar Egeo.


Biodegradación (Biorremediación)

Existen microorganismos capaces de utilizar los hidrocarburos como fuente

de carbono (alimento). Como subproductos generan compuestos no tóxicos.

Las técnicas de limpieza generan las condiciones óptimas para el crecimiento

de estos microorganismos. Aportan nutrientes, oxígeno, condiciones de pH y

temperatura a los que los microorganismos "trabajan" mejor, etc.

Este método es lento y complejo, todavía se sigue experimentando con él.

Existen dos opciones a la hora de utilizar esta técnica:

1. Inoculación de bacterias petroleolíticas preparadas de forma industrial

2. Potenciación de las poblaciones autóctonas.

Esta última opción es la más aconsejable, puesto que esas poblaciones están

mejor adaptadas a ese medio.


Limpieza de playas y costas

La limpieza de las playas y costas requiere el esfuerzo de muchos puesto que

a veces las zonas son de difícil acceso.

Hay que procurar no utilizar maquinaria pesada para no causar daños físicos

al área afectada.

Se utilizan chorros a presión de agua caliente para separar el hidrocarburo.

Este método es criticado porque, aunque a simple vista parece que la playa ha

quedado limpia, esto no es cierto porque el hidrocarburo es enterrado a más

profundidad y provoca la muerte de la fauna intersticial que se encuentra en

las playas.


No hacer nada

En los vertidos que se producen en alta mar, o en aquellos donde las

operaciones de limpieza son ineficaces o difíciles, se suele dejar que actúen

los procesos naturales (olas, la fotoxidación, etc.) y el hidrocarburo se

degrade de forma natural. Este método de no actuación se realiza en zonas

donde la vegetación ha sido contaminada.

En costas pantanosas es el mejor método porque las otras tareas de limpieza

han producido más daños medioambientales.


Calidad de aguas potables

El agua natural (o aguas blancas) no es apta para el consumo (lleva

microorganismos y otras sustancias. Tiene que ser tratada para poder

convertirse en agua potable.

El proceso se denomina potabilización y se lleva a cabo en Estaciones

de Tratamiento de Agua Potable (ETAP).

El tratamiento que recibe el agua no siempre es el mismo, depende de

la carga de sustancias y contaminantes que tenga el agua natural.


Clasificamos las aguas naturales superficiales, según el

tratamiento que necesiten, en tres tipos:

1. Tipo A1. Necesita tratamientos físicos simples y de

desinfección.

2. Tipo A2. Necesita tratamientos físicos simples, tratamiento

químico y desinfección.

3. Tipo A3. Necesita tratamientos físico-químicos intensos,

afino y desinfección.

Eduardo Gómez

El ciclo urbano del agua


El agua que se reutiliza en las

poblaciones recorre un ciclo: se

toma del medio natural y, una

vez usada y depurada, se

reintegra de nuevo al medio.

En el ciclo urbano

diferenciamos tres fases:

• Captación,

• potabilización y

• depuración.

Eduardo Gómez

Captación


En los proyectos de captación deben existir las siguientes prioridades:

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

población para evitar la sobreexplotación.

2. Que las aguas sean de la mejor calidad.

3. Localizar el lugar de captación lo más cercano posible al punto de

destino del agua.


Potabilización

Es el proceso por el que el agua natural, a través de una serie

de procesos fisico-químicos, se convierte en agua potable,

apta para el consumo humano.

La potabilización del agua se realiza en Estaciones de

Tratamiento de Aguas Potables (ETAP).


Los principales procesos son:

• Desbaste – tamización

Sistema de rejas y tamices, cada vez más finos, que eliminan los

sólidos más gruesos.

• Aireación

Al airear el agua se eliminan sustancias volátiles (CO2, H2S, ..) y se

oxidan otros compuestos (Fe, Mn…). Con este proceso se elimina

la posible corrosión en tuberías, así como malos olores y sabores.

• Decantación - sedimentación

Se añaden unos agentes químicos que favorecen la coagulación o

floculación de los sólidos finos en suspensión para que sedimenten

posteriormente.


• Filtración

Filtros de arena, grava, carbones activos…, que eliminan las sustancias

más finas.

• Desinfección

Consiste en la eliminación de patógenos. Se puede hacer por:

1. Filtros de membrana.

2. Cloración. Genera problemas de olor y sabor.

3. Ozonización. El ozono es un oxidante fuerte y tóxico para los

microorganismos. Es caro.

4. Radiación UV. Es caro y el agua debe estar muy clara para

evitar la absorción de radiación UV por parte de la materia

orgánica.


Si el agua tiene un alto contenido en sales de calcio o de magnesio (dureza)

se hace también un tratamiento de “ablandamiento” que reduce la dureza del

agua. Consiste en la adición de Na2CO3 o sosa caustica (NaOH) al agua.


Rio, agua

bruta

Depósito

abierto

Sedimentación

simple

Desbaste

Tamización

Aireación

PreoxidaciónCoagulación

Floculación

Decantación

Sedimentación

Filtración fina

Desinfección DepósitosRed de

distribución

FangosTratamiento

de fangos


Depuración de aguas

Los procesos de depuración rebajan las contaminaciones fuertes con el fin

de facilitar la autodepuración, reutilizar las aguas residuales en regadíos y

favorecer la potabilización evitando riesgos para la salud.

Se diferencian dos grupos de sistemas depurativos:

1. Sistemas de tratamiento biológico.

2. Sistemas físico-químicos.

Su uso depende de cada EDAR (Estación Depuradura de Aguas

Residuales) y se pueden dar solos o combinados.

Eduardo Gómez

Tratamientos biológicos


Degradan la MO mediante microorganismos vivos (fundamentalmente

bacterias, ya sean las que lleva el agua o añadidas).

Tipos de tratamientos:

• Fangos activados

• Lechos bacterianos

• Tratamientos blandos: Lagunajes

Eduardo Gómez

Lagunajes


• Son lagunas artificiales

• Poco profundas

• El agua residual permanece meses

• Los sólidos sedimentan

• Los microorganismos degradan la MO

Pueden ser:

1. Lagunas aerobias

2. Lagunas anaerobias

3. Lagunas facultativas

Se pueden combinar varias lagunas de distinto

tipo.

Aerobia

Anaerobia

Eduardo Gómez

Otros tratamientos blandos


• Filtros verdes:

Plantaciones de chopos

u otros árboles/arbustos

de crecimiento rápido

que se riegan con

aguas residuales. Los

microorganismos del

suelo contribuyen a la

depuración.

• Lechos de turba:

Las aguas filtran a

través de un manto de

turba de grosor variable

y habitado por

microorganismos.

Son sistemas útiles para pequeñas poblaciones. Su coste y gasto de

mantenimiento son muy bajos.

Estructura interna de un humedal artificial para

el tratamiento de aguas residuales

Eduardo Gómez

Eduardo Gómez

Sistemas físico-químicos


• También llamados depuración tecnológica o dura.

• Se usan en grandes plantas.

• Necesitan grandes instalaciones (caras).

• Ventajas basadas en la rapidez y volumen de agua tratada.

Eduardo Gómez

Proceso de depuración


Depende de cada EDAR y del tipo de agua a tratar: urbana, agrícola,

industrial…

Se pueden diferenciar:

1. Línea de agua: Tratamiento del agua desde que entra hasta que

se vierte al receptor natural (río, mar….).

2. Línea de fangos: Es el proceso de compactación y concentración

de los residuos presentes en el agua residual.

3. Línea de gas: Proceso al que se somete el gas obtenido en el

tratamiento de lodos y fangos.


En verde: línea de agua. En marrón: línea de fangos. En amarillo: línea de gas


1 Pozo de llegada

2 Tanque de tormentas

3 Edificio de pretratamiento

4 Desarenador-desengrasador

5 Decantadores primarios

6 Reactores biológicos

7 Decantadores secundarios

8 Salida

VISTA AÉREA DE UNA E.D.A.R.

Eduardo Gómez

Línea de aguas

Impactos en la Hidrosfera127

Tratamiento previo (pretratamiento)

Consiste en la separación de los elementos más grandes por medios mecánicos:

1. Predesbaste: Rejas con elementos móviles.

2. Desbaste: Tamices finos.

3. Desarenado – Desengrasado. El agua se remueve y airea para que la

arena sedimente y las grasas floten (se retiran por un sistema de

recogida superficial mediante rasquetas).

Los residuos generados en esta fase se compactan en contenedores y van a

vertederos o plantas de compostaje.

4. Depósitos de laminación: Para mantener caudales continuos de agua en

la planta.


Tratamiento primario

Se trata de retirar los sólidos en suspensión o materia flotante que no se

haya eliminado en el tratamiento previo. Requiere los siguientes

procesos:

1. Decantación por gravedad.

2. Floculación (añadir productos químicos que formen

agregados y favorezcan la precipitación).

3. Neutralización (ajuste del pH).

El proceso de floculación es precedido por la

coagulación, por eso se suele hablar de los

procesos de coagulación-floculación. Estos

facilitan la retirada de las sustancias en

suspensión y de las partículas coloidales.


Tratamiento secundario o biológico

• Conjunto de procesos biológicos complementados con procesos de

decantación para eliminar del agua la MO.

• El sistema más empleado es el de lodos o fangos activos que

consiste en poner el agua residual en grandes depósitos en los que

las bacterias del agua (o añadidas) oxidan la MO.

• Se inyecta oxígeno para favorecer el crecimiento bacteriano.

• Microorganismos y lodos son eliminados en un proceso posterior de

decantación.

• Es importante controlar los parámetros que aseguran un buen

crecimiento de las bacterias.

• Parte de los lodos se recirculan como inóculo bacteriano.


Otro sistema biológico es el de filtros o lechos bacterianos, donde

las bacterias se adhieren a un material inerte (fragmentos

sintéticos, piedras trituradas…) y el agua pasa por ellos.

Los microrganismos descomponen la materia orgánica del agua

que pasa por estos filtros del biorreactor.


Tratamiento terciario

Son procesos en los que el agua salida de los procesos secundarios se

somete a procesos complementarios y avanzados para eliminar la MO

restante o reducir la cantidad de elementos, como P y N o sus compuestos.

Son procesos caros (se utilizan en pocas EDAR) pero posibilitan la

reutilización del agua.

Desinfección. También se considera un tratamiento terciario para eliminar

patógenos. Su utilización depende del grado de eficacia de los tratamientos

anteriores.

Eduardo Gómez

Línea de fangos


Es el tratamiento de fangos primarios y secundarios no utilizados en la

recirculación.

1. Espesamiento de fangos. Reducción de volumen basada en la gravedad.

2. Estabilización de fangos. Digestión anaerobia y obtención de CH4 (puede

utilizarse como combustible: biogás).

3. Acondicionamiento químico. Adición de reactivos químicos para provocar

la coagulación de los sólidos.

4. Deshidratación por secado, prensado y centrifugación. El fango seco

puede ir a vertederos, incineradoras o plantas de compostaje.

Eduardo Gómez

Línea de gas


El gas obtenido en la línea de fangos puede aportar energía a la propia planta

o se puede quemar en una serie de antorchas que tienen estas plantas.

Eduardo GómezImpactos en la Hidrosfera 135Impactos en la Hidrosfera 135

Agua residual DesbasteDesarenado,

desengrasado

Depósitos de

laminación

Decantación

primaria

Tratamiento

secundario:

Fangos activos o

lechos

bacterianos

Decantación

secundaria

Tratamiento de afino

filtración, desinfecciónReceptor natural

FangosDigestiónEspesamiento

Deshidratación

Al vertedero,

incineradora,

compostaje

Producción

de energía

Metano


Red de control de aguas superficiales

Son sistemas de vigilancia de la calidad de las aguas y del estado

ambiental de los ríos. Con ellos se pueden detectar las agresiones que

sufren los ecosistemas fluviales y se recoge información de tipo

ambiental, científico y económico sobre los recursos hídricos.

La evaluación de la calidad de las aguas es una materia difícil, en la que

se discute cuales son los mejores indicadores para evaluar el estado del

agua. El problema reside fundamentalmente en la definición que se

haga del concepto de "calidad del agua".

En España esta red de control se denominó Red ICA (Red Integrada de

Calidad de las Aguas) que desde el año 1992 recogió los datos

obtenidos en las distintas redes existentes en ese momento, como son

la Red COCA (Control de Calidad General de las Aguas), la Red COAS

(Control Oficial de Abastecimientos) y la Red ICTIOFAUNA que controla

la aptitud del agua para la vida piscícola, hasta la entrada en vigor de la

DMA (Directiva Marco Europea del Agua).

http://www.mma.es/portal/secciones/acm/politica_agua/directiva_marco_aguas/


Red COCA

El control de la Calidad General se realiza en las estaciones integradas en

la Red COCA, ubicadas en tramos de diversas características (cabecera,

tramos medios, aguas abajo de los vertidos más significativos) con el objeto

de tener una visión global y representativa de la calidad de las aguas en el

conjunto de la cuenca. En estas estaciones se analizan del orden de 40

parámetros distintos, cuyo valor se transmite a las confederaciones

hidrográficas y al Ministerio de Medio Ambiente.

Finalmente, se condensa la información recogida en un único valor

numérico que refleje la calidad del agua, para lo que se ha venido usando

un índice numérico denominado Índice de Calidad General (ICG).


Índice de Calidad General (ICG)

1. Es un índice muy utilizado en todo el Estado español.

2. El ICG se obtiene matemáticamente a partir de una fórmula que

integra 23 parámetros de calidad de las aguas.

o Nueve de estos parámetros, que se denominan básicos, son

necesarios en todos los casos.

o Otros catorce, que responden al nombre general de

complementarios, sólo se usan para aquéllas estaciones o

períodos en los que se analizan.

3. A partir de formulaciones matemáticas, que valoran la influencia de

cada uno de estos parámetros en el total del índice, se deduce un

valor final que se sitúa necesariamente entre 0 y 100.


CALIDAD DEL AGUA ICG

Excelente entre 85 y 100

Buena entre 75 y 85

Regular entre 65 y 75

Deficiente entre 50 y 65

Mala menor que 50Los parámetros de coeficiente 1 son

los más importantes a la hora de

determinar la calidad del agua. De

ellos, seis son básicos (OD, MES,

pH, conductividad, DBO y

coliformes). Otros tres básicos son

la DQO, fosfatos y nitratos.


Evolución de la calidad del agua (1998-2006)

Impactos en la hidrosfera

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