CONTAMINACIÓN DE LA CAPA FLUIDA

CONTAMINACIÓN DE LA CAPA FLUIDA.
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Por contaminación se entiende la liberación en el aire de una o más sustancias o niveles de energía
en concentraciones y duración tales que puedan originar riesgos, perjuicios a los bienes, o cambios
de clima.
Las masas de aire transportan, concentran y difunden los contaminantes de acuerdo con sus propias
características de movimiento convectivo.
Las medidas se suelen hacer en microgramos (o ppm) de contaminante por m3 de aire durante un
tiempo determinado.
CICLO DE LOS CONTAMINANTES
Emisión: (contaminantes primarios). Cantidad de cada contaminante vertido desde una fuente
emisora a la atmósfera en un periodo de tiempo determinado. Puede ser una emisión puntual o
difusa.
Inmisión: Cantidad de contaminante que llega al receptor una vez transportado por la atmósfera en
un tiempo determinado.
Mezcla: reacciones químicas entre contaminantes primarios y otras sustancias o modificados por la
energía solar para formar derivados (contaminantes secundarios).
Deposición: (Sumidero porque desaparece de la atmósfera). Conlleva la acumulación de los
contaminantes en la superficie terrestre. Vía seca (aerosoles cerca del foco) o húmeda (lejos del foco
como la lluvia ácida).
Respuesta: Efectos negativos de la contaminación sobre los distintos receptores (personas, edificios,
ecosistemas...)
FUENTES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
Naturales:






Volcanes (ver materiales y gases de expulsión).
Viento: Polvo
Incendios naturales:Humos y aerosoles.
Mares y océanos: Aerosoles, sal, flúor.
Ruidos: Truenos
Seres vivos : productos volátiles de su muerte y descomposición.
Antropogénicas o antrópicas:








Hogar: calefacción, electrodomésticos, basuras, etc
Transporte: automóviles, motos, trenes, aviones, barcos,
Industria: centrales térmicas, siderometalúrgicas, papeleras, cementeras, químicas, refinerías,
agroalimentarias, minería, etc.
Ganadería y agricultura: gases, exceso de abonos, purines, plaguicidas, etc.
Incendios provocados: humos, partículas sólidas, aerosoles.
Vertederos: eliminación de residuos sólidos, líquidos y gases.
Radiaciones: emitidas por centrales nucleares, hospitales, investigación.
Ruidos (contaminación sonora)
TIPOS DE CONTAMINANTES

Contaminantes primarios: Proceden directamente de las fuentes de emisión.
o Sólidos y líquidos:
PM10: Pequeñas partículas sólidas o líquidas de polvo, cenizas, hollín,
partículas metálicas, cemento o polen, dispersas en la atmósfera, y cuyo
diámetro es menor que 10 µm. Están formadas principalmente por compuestos
inorgánicos como silicatos y aluminatos, metales pesados (Arsénico, plomo,
cobre cadmio, mercurio) entre otros, y material orgánico asociado a partículas
de carbono (hollín).
o Gases:




Óxidos:
 Del azufre: (SOx) = SO2 , SO3 (éste es secundario).
 Del nitrógeno: (NOX) = NO y NO2
 Del carbono: CO; CO2
Hidrocarburos CH4
Compuestos halogenados:
 HCl; CH3Cl; CH3Br
 Dioxinas y furanos y los policlorobifenilos (PCB).
 CFC Clorofluorcarbonados
Otros compuestos: sulfídrico (H2S)
CONTAMINANTE
PM10
Metales pesados
SO2
(NOX) = NO y NO2
ORIGEN
ANTRÓPICOS
Combustiones industriales y
domésticas Minería
Fabricas de cemento
Incendios
Industrias metalúrgicas
Insecticida y fungicida.
NATURALES
Incendios naturales
Erupciones volcánicas
Combustiones industriales y
domésticas de combustibles
fósiles.
Erupciones volcánicas
Calefacciones, vehículos,
centrales térmicas, abonos,
plaguicidas (casi todo el NO2 es
antrópico).
CO; CO2
Quema biomasa
Vehículos: combustión de
hidrocarburos
Incendios provocados
Hidrocarburos CH4 y sus Petróleo, gas, vehículos,
radicales libres..
residuos, disolventes
HCl; CH3Cl; CH3Br
Combustión de carbón
Incineración plásticos
Refrigerantes
Fumigación
Dioxinas y furanos y los Incineración de residuos que
policlorobifenilos (PCB). contienen sustancias cloradas
Industria química de pesticidas
reacciones de productos químicos
clorados.
CFC
Disolventes, sprays,
espumantes,
Sulfídrico (H2S)
Industrias papeleras

Aerosol marino
Incendios
Volcanes
Volcanes, tormentas,relámpagos
Acción bacteriana del suelo
Océanos
Incendios forestales
Deforestación
Respiración de las plantas.
Zonas pantanosas y océano.
Fermentaciones
Erupciones volcánicas
Incendios forestales, océanos
Emisiones biogénicas
EFECTOS
Acumulativos sobre
respiratorio
Alergias
Carcinógenos
acumulativos sobre
respiratorio,
circulatorio y
nervioso
Irritante en el
respiratorio
bronquitis.
Irritante en el
respiratorio
bronquitis, asma,
enfisema.
Efecto invernadero.
CO letal
Efecto invernadero
Irritación mucosas
Despigmentación en
plantas
Mutagénico
Cancerígeno
No existen
No existen
Volcanes
Humedales
Metabolismo anaerobio.
Destruye ozono
estratosférico
Irritante
Contaminantes secundarios: se forman a partir de los primarios por reacciones químicas
entre éstos y componentes normales de la atmósfera, especialmente el vapor de agua y la
radiación solar, formándose otros compuestos nuevos por transformación de los ya existentes.
o
o
o
o
o
SO3 (anhídrido sulfúrico)
H2SO4 (á cido sulfúrico)
NO3 (tritóxido de nitrógeno)
PAN (nitrato de peroxiacetileno)
O3 (ozono troposférico)
CONTAMINANTE
PROCESO
SO3 (anhídrido sulfúrico)
H2SO4 (á cido sulfúrico)
SO3 formado a partir del SO2
que se condensa rápidamente y
reacciona con el agua para
formar el H2SO4
NO3 (tritóxido de nitrógeno)
NO3 procede de la oxidación del
NO2 por el ozono
PAN (nitrato de peroxiacetileno)
Se forma a partir de los
hidrocarburos mediante una
reacción fotoquímica
Se origina a partir de la acción de
la radiación ultravioleta sobre el
O2, sobre los NOx e
hidrocarburos.
O3 (ozono troposférico).
Gas azul pálido, irritante y picante.

EFECTOS
Gas incoloro que participa en el
smog clásico (corrosivo y
peligroso para el aparato
respiratorio)
H2SO4 responsable de la lluvia
ácida, junto con el HNO3.
Smog fotoquímico. Oxidante que
irrita las vías respiratorias y daña
a las plantas y los materiales.
Smog fotoquímico. Oxidante que
irrita las vías respiratorias y daña
a las plantas y los materiales.
Se descompone fácilmente, lo
que explica su poder oxidante.
Oxidante que irrita las vías
respiratorias y daña a las plantas
y los materiales.
Radiaciones:
o Ionizantes: transformación de la estructura electrónica del átomo
o No ionizantes
 Luz
 Sonido: (Ruido: todo sonido molesto e intempestivo que produce efectos
fisiológicos y psicológicos en las personas).
CONTAMINANTE
Radiaciones
ionizantes
Radiaciones no
ionizantes: luz
Radiaciones no
ionizantes: sonido
ORIGEN
ANTRÓPICOS
NATURALES
Escape en centrales
Radiaciones
nucleares, medicina,
solares
investigación, cables del
fluido eléctrico,
electrodomésticos,
telefonía móvil, etc.
Luces artificiales
Industria, transportes,
tráfico, construcción,
lugares de ocio y de
aglomeración urbana.
Truenos,
terremotos,
volcanes, sonidos
de la naturaleza...
EFECTOS
Mutagénica
Contaminación lumínica
Efectos fisiológicos y psicológicos (pérdida de
audición, dolor de cabeza, irritabilidad, estrés,
neurosis, alteraciones del sueño, disminución de la
concentración en el trabajo y estudio, etc.
Las vibraciones también pueden afectar a edificios
y monumentos.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DINÁMICA DE LA DISPERSIÓN

Las características de la emisiones:





Naturaleza del contaminante (gas o partícula).
Concentración del contaminante.
Velocidad de salida del foco de emisión.
Temperatura a la que se emite el contaminante.
La altura del foco emisor.

La presencia de masas vegetales colabora en la disminución de la dispersión del
contaminante ya que frena al viento e impide su dispersión.

Las características topográficas. Como la naturaleza del terreno, la densidad y altura de las
edificaciones, las zonas costeras (brisas marinas).

Las condiciones atmosféricas (variables meteorológicas):

Los movimientos horizontales del aire (el viento). La dispersión de los contaminantes
depende de la velocidad y dirección del viento, de las turbulencias del mismo, ...

Los movimientos verticales. Las situaciones anticiclónicas dificultan la dispersión de los
contaminantes y aumentan la inmisión de los mismos. En situaciones de borrasca se
facilita la dispersión ya que el aire al ascender arrastra a los contaminantes.

Las situaciones de inversión térmica impiden el movimiento vertical de las masas de aire
y los contaminantes quedan atrapados en la superficie terrestre y primeros metros de la
atmósfera.
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN

Daños a bienes: modificación del aspecto de edificios e instalaciones. Decoloración de
pinturas. Deterioro de las construcciones. Corrosión de metales (100 veces mayor en zona
contaminada). Ataca a materiales orgánicos (piel, papel, fibras textiles, etc.).

Daños por pérdidas: en reparar daños materiales o desgastes: (corrosión de metales,
edificios, mercancías, pérdidas agrícolas).

Daños por gastos: en costos por equipos anticontaminantes y dispositivos de medida.

Daños a las plantas: produce necrosis (muerte de las células). Destruye plantas jóvenes
dando al mismo aspecto de quemadas. Se decoloran y se vuelven rígidas. Hace a las plantas
inutilizables para la alimentación.
A corto y medio plazo los daños pueden ser en la salud humana, a largo plazo podrían estar
provocando lo que llamamos el cambio climático.
Los efectos son variables, dependiendo del radio de acción de las sustancias contaminantes. Podemos
así hablar de efectos locales (islas de calor, smog sulfuroso o húmedo y smog fotoquímico o seco),
regionales (lluvia ácida) y globales (agujero de la capa de ozono y cambio climático).
EFECTOS LOCALES DE LA CONTAMINACIÓN
Las condiciones atmosféricas influyen decisivamente en la contaminación atmosférica, sobre todo en
las ciudades y zonas industriales en donde los focos de contaminación son mayores.

Islas de calor
La isla de calor es una situación atmosférica que se da en situaciones de estabilidad por la acción de
un anticiclón térmico. Éste genera una zona de inversión térmica que impide que continúe
ascendiendo el aire caliente que edificios y asfalto desprenden.
Se presenta en las grandes ciudades y consiste en el rápido aumento de la temperatura desde las
afueras hacia el centro urbano, donde los edificios y el asfalto desprenden por la noche el calor
acumulado durante el día. Provoca vientos locales desde el exterior hacia el interior.
La isla de calor es un ejemplo de modificación climática no intencional cuando la urbanización
cambia las características a la superficie y a la atmósfera de una zona concreta.
o Causas: este fenómeno se debe al calor
generado por:
 Las calefacciones.
 El alumbrado eléctrico.
 El desprendido por edificios, aceras y
calzadas que han acumulado a lo largo
del día.
 Los combustibles de los vehículos a
motor.
o Favorece su aparición:
 El propio diseño de las ciudades con una gran densidad de edificios, poco
arbolado y mucho tráfico en el centro urbano.
 Situaciones anticiclónicas y de inversión térmica.

Smog:
En una situación normal, en la que hay viento y la Tª desciende con la altitud, el nivel de
contaminación de las ciudades es menor, debido a que los contaminantes se dispersan. Si el aire
caliente que está en contacto con la superficie del suelo, asciende, provoca que lateralmente llegue
aire más frío y limpio de otras zonas próximas, con lo cual el aire se renueva y los contaminantes se
dispersan.
Al igual que en el ejemplo anterior, en situaciones anticiclónicas, sobre todo en invierno, es en estas
condiciones cuando se suelen dar los fenómenos de inversión térmica. En una situación de
inversión térmica una capa de aire más cálido se sitúa sobre el aire superficial más frío e impide la
ascensión de este último (más denso), por lo que la contaminación queda encerrada y va
aumentando. Cuando una ciudad se encuentra encerrada en un valle, los anticiclones del invierno
favorecen la inversión térmica.
Una situación de inversión térmica sumada a una elevada contaminación favorece la formación de
otro importante fenómeno contaminante, el smog industrial.
Las inversiones térmicas se suelen producir durante la noche, a causa del enfriamiento del suelo.
Estas situaciones en situaciones de fuerte insolación favorece la formación de contaminantes
secundarios o smog fotoquímico.
Las bajas presiones generan una situación de borrasca permitiendo el ascenso del aire
favoreciendo la dispersión de los contaminantes y generando precipitaciones que provocan un
“lavado” de la atmósfera con un arrastre de la contaminación atmosférica hacia el suelo.
Hay, entonces dos tipos distintos de smog.
o
Smog clásico o sulfuroso (neblumo industrial). El nombre es una mezcla de smoke
(humo) y de fog (niebla). Estudiado a partir del año 1952, cuando este procesó mató
en Londres a 4.000 personas entre el 5 y el 9 de diciembre.
Las circunstancias contaminantes son núcleos urbanos con una elevada concentración
de partículas en suspensión, altas dosis de SO2 procedentes de calefacciones e
industrias que usan carbón y petróleo con mucho azufre y gotitas de sulfúrico
procedentes de la transformación del SO2. En estas condiciones la contaminación se
concentra bajo situaciones anticiclónicas de estabilidad atmosférica.
Se producen entonces fuertes alteraciones respiratorias que afectan más a las personas
con dificultades (mayores, asmáticos, etc.). Esta situación ha desaparecido en países
desarrollados, pero sigue en países en vías de desarrollo como son China o países del
este de Europa.
o
Smog fotoquímico
En muchas ciudades el principal problema de contaminación es el llamado smog
fotoquímico. Con este nombre nos referimos a una mezcla de contaminantes primarios
y sobre todo secundarios.
Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo
cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.
En una situación de inversión térmica una capa de aire más cálido se sitúa sobre el
aire superficial más frío e impide la ascensión de este último (más denso), por lo que
la contaminación queda encerrada y va aumentando.
Las reacciones fotoquímicas que originan este fenómeno suceden cuando la mezcla
de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos volátiles emitida por los automóviles y el
oxígeno atmosférico reaccionan, inducidos por la luz solar, en un complejo sistema
de reacciones que acaba formando ozono. El ozono es una molécula muy reactiva que
sigue reaccionando con otros contaminantes presentes en el aire y acaba formando un
conjunto de varias decenas de sustancias distintas como nitratos de peroxiacilo
(PAN), peróxido de hidrógeno
(H2O2),
radicales
hidroxilo
(OH), formaldehído, etc. Estas
sustancias, en conjunto, pueden
producir importantes daños en las
plantas,
irritación
ocular,
problemas respiratorios, etc.
En todas las grandes ciudades del
mundo hay problemas con este
tipo de contaminación (Los
Angeles, Santiago de Chile,
México D.F., Rio de Janeiro, Sao
Paulo,
Pekín),
pero
es
especialmente importante en las
que están en situadas en
“valles”con clima seco, cálido y
soleado, y tienen muchos
vehículos
(quema
de
combustibles fósiles).
EFECTOS REGIONALES DE LA CONTAMINACIÓN

Lluvia ácida
La lluvia puede tener de manera natural un cierto grado de acidez con valores de pH en el entorno
del 5,6. Esta acidez natural se produce por la disolución del CO2 atmosférico en las gotas de agua,
originando H2CO3 (ácido carbónico, es un ácido débil) que posteriormente precipita con la lluvia.
Valores inferiores a pH 5-5,6 en la lluvia se consideran lluvia ácida. La lluvia ácida es debida
principalmente a la oxidación (con ozono u otros oxidantes como el radical OH-) del SO2 y del NO2
formándose los ácidos correspondientes sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3) respectivamente.
SO2 + O3 + H2O  H2SO4 + O2
2NO2 + O3 + H2O  2HNO3 + O2
El dióxido de azufre (SO2) es el que más contribuye a la lluvia ácida ya que es más soluble que el
dióxido de nitrógeno y su oxidación es más fácil (se puede decir que ⅔ de la acidez la origina el
H2SO4 y ⅓ es debida al HNO3).
Las principales emisiones de SO2 y NO2 son la combustión de combustibles fósiles (vehículos,
centrales térmicas y diversos procesos industriales) sobre todo la combustión de carbón que contiene
gran cantidad de azufre.
Estos contaminantes pueden caer a la superficie terrestre de dos maneras:
o Deposición seca. Cuando los SO2 y los NO2 se depositan cerca de los focos emisores
en la superficie terrestre al poco tiempo de ser emitidos. Sus efectos son tan dañinos
como la deposición húmeda.
o Deposición húmeda. Si, por el contrario, estos compuestos permanecen más tiempo en
la atmósfera, sufren el proceso de oxidación formándose los ácidos sulfúrico (H2SO4)
y nítrico (HNO3). Estos ácidos se disuelven en el agua atmosférica produciendo una
precipitación ácida en forma de lluvia, nieve o granizo (incluso nieblas o rocíos).
Puesto que estos compuestos que producen la lluvia ácida pueden ser transportados a largas
distancias desde las fuentes emisoras hasta que precipiten, dicha lluvia podrá afectar a zonas y
ecosistemas muy diversos, a cientos de kilómetros de los focos emisores, produciéndose el efecto
conocido como contaminación transfronteriza, así por ejemplo los contaminantes producidos por
Gran Bretaña y Alemania se trasladan hacia Noruega, Dinamarca y los países del Este donde la
lluvia ácida ha acabado con grandes extensiones de bosques y con la vida de muchos de sus lagos.
Este efecto se ha visto aumentado por la construcción de chimeneas muy altas que favorecen la
dispersión de los contaminantes en el lugar de origen favorece el transporte hacia lugares alejados a
los focos de emisión.
Los efectos más importantes de la lluvia ácida son:
o Acidificación de las aguas superficiales, sobre todo de las estancadas,lagos y
lagunas (en los ríos al irse renovando el agua tardaría más en acidificarse). La acidez
causa efecto asfixia porque en aguas ácidas aumenta mucho el CO2 disuelto. La
acidificación del agua también facilita la disolución de iones metálicos (Al3+, Pb2+,
Zn2+…) tóxicos y con capacidad bioacumuladora, provocando problemas en todos
los niveles tróficos hasta humanos. Un 40% de los 85.000 lagos suecos están
acidificados y unos 2.500 totalmente muertos aunque dan una falsa sensación de
vitalidad porque las aguas se ven muy limpias.
o Acidificación de los suelos, modificándose el equilibrio iónico, es decir, provoca la
pérdida de elementos minerales necesarios para los vegetales (Na+, K+,
Ca2+…insolubles a pH ácidos) y aumentan otros potencialmente tóxicos como Al3+,
Mn2+…
o Destrucción de la vegetación, especialmente los bosques de coníferas, de forma
indirecta a través de la contaminación del suelo o directamente porque las gotas ácidas
se depositan en las hojas atacando su cutícula; las hojas se vuelven amarillas
perdiendo parte de su capacidad fotosintética y se caen, pudiendo provocar la muerte
del vegetal si ocurre en la mayoría de sus hojas.
o Ataque a diferentes materiales, como corrosión de metales y la degradación y
alteración de los materiales de construcción llamado “mal de piedra” que afecta a las
rocas calizas de edificios y muchas catedrales y otros monumentos. Consiste en la
transformación de la caliza en yeso (que se disuelve fácilmente) como consecuencia
del ataque del ácido sulfúrico. Los tratamientos básicos para evitar los efectos del mal
de piedra consisten en sanear e impermeabilizar las rocas utilizando, por lo general,
resinas sintéticas inertes u otros productos hidrófobos.
CaCO3 + H2SO4 + H2O  CaSO4 · 2 H2O + CO2
(Caliza)
(Yeso)
EFECTOS GLOBALES DE LA CONTAMINACIÓN

Agujero de la capa de ozono
El ozono se crea y se destruye continuamente en la estratosfera de forma natural por efecto
de la radiación ultravioleta.
Formación natural del ozono: el oxígeno molecular (O2) absorbe radiación ultravioleta (λ<242 nm)
originando oxígeno atómico (O) que reacciona con el O2 produciendo ozono (O3).
O2 + luz ultravioleta  O + O
O + O2  O3
Además, existen sustancias como los óxidos de nitrógeno (NOx y N2O) producidos de forma natural
en las tormentas, volcanes e impactos de meteoritos (NOx) y en la desnitrificación bacteriana de los
suelos (N2O) que actúan sobre el O3 y el O dando O2, favoreciendo la disminución de la cantidad de
ozono (O3).
Destrucción natural del ozono: el ozono (O3) absorbe luz ultravioleta de mayor longitud de onda
que el O2 (λ<310 nm) disociándose en oxígeno molecular y oxígeno atómico.
O3 + luz ultravioleta  O + O2
NO + O3  NO2 + O2
NO2 + O NO + O2
Ambos procesos de formación y destrucción de ozono se mantenían en equilibrio hasta hace unas
décadas. Entre los años 1977 y 1984, se detectó que la cantidad de ozono existente durante la
primavera en la Antártida había disminuido en un 40 %. Los científicos denominaron a este
fenómeno “el agujero de ozono”. Sin embargo, el término no se ajusta a la realidad, ya que lo que
realmente se produce es una disminución del espesor de la capa de ozono, entre 1 y 2 Km., a una
altura de unos 16 Km. Esto es debido al aumento de las sustancias que de forma natural disminuyen
el ozono (NOx y N2O) y a la aparición de sustancias nuevas que destruyen el ozono, sobre todo los
CFCs o clorofluorocarbonos (son hidrocarburos halogenados a los que se les añaden Cl y F).
El aumento de los NOx es debido al uso de los combustibles fósiles y el N2O al abuso de los
fertilizantes nitrogenados en la agricultura. Aumenta la desnitrificación bacteriana del suelo al
aportarles abonos nitrogenados.
Es muy difícil que los NOx lleguen hasta la estratosfera porque son reactivos y forman otros
compuestos como el ácido nítrico de la lluvia ácida, sin embargo los N2O son muy estables (no son
reactivos) por lo que podrían llegar a la estratosfera donde en un proceso de fotólisis por la luz
ultravioleta origina los NOx que disminuyen el ozono (el N2O directamente no afecta al ozono).
Para que las sustancias de la troposfera lleguen a la estratosfera deben superar 3 barreras que se lo
impiden:
o Primero la inversión térmica de la estratosfera que impide el ascenso de aire a la
estratosfera (en la estratosfera la temperatura aumenta con la altura en lugar de
disminuir como sucede en la troposfera).
o Segundo el agua de lluvia arrastra los contaminantes y los disuelve.
o Tercero una barrera química formada por sustancias reactivas sobre todo radicales
OH- presentes en la troposfera que degradan los contaminantes que alcanzan mayores
alturas, por eso las sustancias poco reactivas como los N2O y los CFCs no son
destruidas teniendo más posibilidades de llegar a la estratosfera.
Los NOx pueden llegar fácilmente a la estratosfera si provienen de pruebas nucleares (actualmente
“prohibidas”) puesto que la onda expansiva inyecta estos óxidos directamente en la estratosfera.
También los aviones supersónicos que vuelan a gran altura en la estratosfera producen NOx.
Los hidrocarburos halogenados han sido y son los grandes culpables de la destrucción de la capa de
ozona de la estratosfera. Sin embargo, cuando fueron sintetizados se vio que tenían una propiedad
perfecta desde el punto de vista ambiental, eran totalmente inertes en la troposfera y no formaban
compuestos peligrosos para los seres vivos. La falta de actividad en la troposfera les permite llegar
a la estratosfera, donde la radiación ultravioleta los descompone liberando átomos de Cl que actúan
como catalizadores en reacciones de transformación de ozono en oxígeno molecular.
Hay muchos tipos de hidrocarburos halogenados con Cl, F y Br. Los más utilizados son los
clorofluorocarbonos (o clorofluorocarburos) llamados CFCs o freones como el CFCl3 y CF2Cl2, los
bromofluorocarbonos o halones, los hidroclorofluorocarbonos o HCFCs, el bromuro de metilo
(CH3Br) usado como fungicida, el tetracloruro de carbono (CCl4) usado como disolvente… El Br es
incluso peor que el cloro aunque los bromuros son menos abundantes. El F no afecta al ozono.
Disminución de la concentración de ozono por CFCs:
CFCl3 + luz ultravioleta  CFCl2 + Cl
Cl + O3  ClO + O2
ClO + O  Cl + O2
Como se observa después de destruir el ozono el cloro queda libre para seguir destruyendo
más ozonos, cada átomo de Cl puede permanecer en la estratosfera alrededor de 100 años, y puede
catalizar la destrucción de unas 100.000 moléculas de ozono.
Captura del cloro
ClO + NO2  ClNO3
Los NOx pueden capturar el cloro e inmovilizarlo (vimos anteriormente que los NOx destruían el
ozono, pero también capturan cloro, por tanto si el efecto del cloro es muy grande los NOx son más
beneficiosos que perjudiciales para el ozono). Al reaccionar los NOx con el cloro producen nitrato de
cloro, haciendo desaparecer el cloro de la estratosfera.
Si la pérdida de ozono se produce precisamente sobre los polos, es porque a temperaturas
muy bajas se inactivan los NOx al actuar como núcleos de condensación del agua (al reaccionar con
el agua se transforman en ácido nítrico, precipitando con la nieve).
Se forma una realimentación positiva porque al disminuir los NOx hay más cloro libre
destruyendo ozono, a menor absorción de luz ultravioleta por el ozono más fría está la
estratosfera, formándose más cristales de hielo que inactivan los NOx.
Los CFCs se sintetizaron y produjeron masivamente hace pocas décadas para ser utilizados en la
industria del frío (como refrigerantes en frigoríficos y aire acondicionado), como propelentes
(sprays), formación de espumas (espumas aislantes) o en la lucha contra incendios (por ejemplo los
extintores llevan hidrocarburos halogenados).
Los CFCs además de la destrucción del ozono en la estratosfera, producen un incremento del
efecto invernadero en la troposfera.
Los efectos de la pérdida de la capa de ozono estratosférica son potencialmente graves para
la biosfera, ya que la radiación ultravioleta es un potente agente mutagénico: el ADN absorbe esta
radiación modificándose su estructura. Las principales afecciones y enfermedades que se pueden
producir por la radiación ultravioleta son el cáncer de piel, afecciones oculares como cataratas (en
ganado ovino se han observado fuertes cegueras) y el debilitamiento del sistema inmunológico.
En los ecosistemas marinos afecta principalmente a aquellos organismos que están en la base de las
cadenas tróficas (bacterias, fitoplancton, huevos y larvas de peces) afectando al resto de los
eslabones tróficos. En las plantas el incremento de los rayos ultravioletas provoca, entre otras
alteraciones, la reducción del tamaño de las hojas, un menor crecimiento y una peor calidad de las
semillas.
Aunque se dejasen de utilizar totalmente estos compuestos (algunos están prohibidos en
muchos países y otros con acuerdos internacionales de disminución de su producción) de
manera inmediata, la destrucción del ozono seguirá todavía durante décadas por la acción de
las moléculas que aún quedan en la troposfera y en la estratosfera. Estudios recientes han
demostrado que un 1% en la reducción de la capa de ozono acarrea un aumento de un 2% en
la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre. Este aumento supone, a su vez, entre
un 4 y un 6% de incremento de los carcinomas de piel.

Aumento del efecto invernadero
Algunos gases presentes en la atmósfera (dióxido de carbono, metano, CFCs, vapor de agua,
ozono, óxidos de nitrógeno) permiten el paso de radiación solar de onda corta (visible y
ultravioleta), pero retrasan la salida de la radiación de onda larga (infrarroja, es decir, calor)
emitida por la superficie terrestre al retener y devolver parte de ese calor de nuevo a la
superficie. Esto se traduce en un aumento de la temperatura que se conoce con el nombre de
efecto invernadero.
Este proceso es un proceso natural (el efecto invernadero no es algo malo, sino su aumento) que ha
hecho posible el desarrollo de la vida en nuestro planeta y que provoca que la temperatura media de
la Tierra sea15ºC y que las diferencias de temperatura entre el día y la noche sean menos acusadas.
En ausencia de tales gases, se calcula que la temperatura media en la superficie terrestre sería de
unos –18 ºC(33º C menos).
Lo que está sucediendo es un calentamiento global del planeta por el aumento de la concentración de
gases de efecto invernadero, principalmente CO2, debido a las actividades humanas. En los últimos
cien años la temperatura ha aumentado más de 0,5º C, en parte debido a un aumento de CO2 en más
de un 30%. Este aumento de CO2 es debido:
o En un 70% debido a la quema de combustibles fósiles y madera.
o En un 25% a la transformación de la caliza en cemento y a la intensa deforestación
De forma natural el CO2 disminuye por la fotosíntesis y sobre todo por los océanos que lo disuelven
y queda atrapado en gran cantidad formando carbonato cálcico en los fondos marinos, por ejemplo
en los caparazones de corales.
Se sabe que en los últimos miles de años la concentración de CO2 atmosférico se mantuvo alrededor
de 280 ppm (partes por millón ó 0,028%), pero a partir de la Revolución Industrial, con la quema de
combustibles fósiles, comenzó su vertiginoso ascenso hasta 366,7 ppm en 1998.
Destacan como agentes fundamentales en el aumento del efecto invernadero:
o
o
o
o
Metano (CH4)
Ozono troposférico
Óxido nitroso (N2O)
CFCs
Desgraciadamente, éstos también están aumentando mucho su concentración aunque el CO2 es el
que juega un papel más importante en el calentamiento global (por ejemplo el metano y los CFCs
aumentan por actividades distintas al uso de combustibles fósiles). El segundo gas en importancia es
el metano con una concentración de 1,7 ppm, que ha aumentado en los últimos años por fuentes
antrópicas, en especial por las fermentaciones del aparato digestivo del ganado, arrozales, las fugas
de los oleoductos, los vertederos de residuos sólidos y la combustión de biomasa.
EEUU es responsable del 24,5 % de las emisiones mundiales de gases de invernadero y
todos los países desarrollados producen el 63 % de las emisiones.
Efectos previsibles del aumento de gases con efecto invernadero:
o Elevación de las temperaturas.
o Variaciones de las precipitaciones y en la distribución de climas.
o Extinción de especies que no pueden adaptarse en un tiempo reducido, incluyendo bosques y
producciones agrícolas.
o Subida del nivel del mar (por la expansión térmica del agua del mar, deshielo de los glaciares
de montaña, derretimiento de las cubiertas de hielo de los polos).
o Alteración de la circulación oceánica.
o Salinización de acuíferos costeros al subir el nivel del mar.
o Desplazamiento de las zonas climáticas hacia los polos.
o Mayores inundaciones en determinadas zonas y fuertes sequías en otras.
o Desplazamiento de cinturones vegetales.
o Aumento de los incendios.
o Aparición de nuevas enfermedades y plagas del campo.
Como consecuencia de todo ello se elevaría la tensión internacional por la disputa de los recursos de
agua y alimentos, proliferación de refugiados, etc.
El calentamiento parece que sería menor en los trópicos que en las zonas polares, algunos modelos
señalan mayores precipitaciones (a veces de gran intensidad) en el centro de Europa y en Rusia; y
sequías importantes en el sur de Europa. En España y en Estados Unidos estas predicciones apuntan
a un incremento de la superficie desértica.
De seguir con el mismo nivel de emisiones de gases de efecto invernadero (no seguimos
sino que aumentamos todavía más) se postula que aumentaría la temperatura 0,3º C y subiría entre 3
y 10 cm el nivel del mar cada 10 años con aumentos de 2 a 6º C para mediados del siglo XXI y
subiría unos 50 cm el nivel del mar en 2100. Es muy difícil prever realmente el aumento de los
gases y de la temperatura global ya que no sabemos exactamente lo que sucedería al combinar todas
las posibles retroalimentaciones negativas y positivas que podrían disminuir o potenciar el suceso
respectivamente. Ejemplos: al aumentar el CO2 aumentaría la fotosíntesis y el crecimiento vegetal
(disminuyendo el CO2), a mayor temperatura más evaporación y más nubosidad que aumenta el
albedo disminuyendo la temperatura o más calor produciría más evaporación y más vapor de agua
produciría más calor porque tiene efecto invernadero, al derretirse el hielo disminuye el albedo
calentando más (derritiéndose más hielo), si disminuye la velocidad de las corrientes profundas se
acumularía más CO2 en la atmósfera…
Respecto a este fenómeno hay controversia pero se puede afirmar que:
o Se ha producido un incremento real, aunque irregular, de la temperatura en la superficie de la
Tierra.
o Ha existido un retroceso, aunque irregular, de la mayoría de los glaciares de montaña en el
mismo período.
o La precipitación ha variado mucho en el África subsahariana desde hace unas pocas decenas
de años.
o En amplias zonas del planeta se han observado dentro de este siglo importantes variaciones
tanto en la precipitación como en la nubosidad media.
Medidas que podrían corregir o estabilizar el proceso:
o Acuerdos internacionales para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. En
1997 se aprobó el protocolo de Kioto que recoge, por primera vez, compromisos concretos
de 38 países industrializados para reducir las emisiones de 6 gases de efecto invernadero
(hasta intentar obtener las emisiones que tenían estos mismos países en 1990). El acuerdo ha
sido firmado por más de 80 países (los que están en vías de desarrollo no están con límites
de emisión concretos como los 38 más industrializados para los que tiene carácter
obligatorio), pero no entrará en vigor hasta que sea ratificado y, hasta ahora, Estados
Unidos se niega a la ratificación del protocolo de Kioto. España no está cumpliendo el
protocolo de Kioto porque entre1990 (año base establecido por el protocolo de Kioto para
volver a esos niveles de emisión) y 2004 ha aumentado en más del 35% la emisión de CO2.
o Frenar la deforestación y la desertización.
o Educar a la población para el ahorro energético.
o Evitar la contaminación marina (mata algas, plantas acuáticas y fitoplancton).
o Utilización de tecnologías menos contaminantes en industrias (energías renovables, filtros
que disminuyen la emisión de contaminantes, motores más eficientes…).
o Utilizar gases en vez de carbón.
o Aprovechar la actividad microbiana en los vertederos para obtener metano (en vez de que se
pierda en la atmósfera recogerlo y usarlo como combustible porque es gas natural).
o Realizar repoblación forestal.
o Detener la producción de CFCs.
o Buscar altos rendimientos energéticos y nuevas fuentes de energía (alternativas y de fusión).
o Detener el crecimiento demográfico (porque aumentan las demandas de arroz, ganado y
energía.
o Emprender nuevas formas de alimentar el ganado que originen menos metano.
o Mejorar la tecnología en la producción de electricidad.
En relación a todo lo mencionado anteriormente se puede hablar de un fenómeno de cambio
climático global. Así podemos definir, buscar causas y consecuencias globales.
DEFINICIÓN: El Cambio Climático Global es un cambio atribuido directa o indirectamente a las
actividades humanas que alteran la composición global atmosférica y que se añade a la variabilidad
climática natural observada en periodos comparables de tiempo.
CAUSAS: Para poder comprender las causas del cambio global climático se debe considerar al
sistema climático bajo una visión holística (consecuencia del vínculo que existe entre la atmósfera,
los océanos, la criosfera, la biosfera y la geosfera). No obstante, la principal causa es el aumento de
concentraciones de gases invernadero.
EFECTOS: El cambio climático es un proceso planetario pero sus efectos son regionales y locales:
o Ascenso del nivel del mar (inundación de las áreas costeras).
o Disminución del albedo (mayor aumento de las temperaturas).
o Reducción de los glaciares, aumento de los icebergs y descongelación del océano Ártico
(disminución de la salinidad del agua oceánica y cambios en las corrientes oceánicas).
o Desplazamiento de las zonas climáticas hacia los polos (destrucción de la tundra que actúa
como sumidero de gases invernadero, cambios en la distribución de plantas y animales,
extinción de incontables especies, fracasos en cultivos en áreas vulnerables, floraciones
prematuras, deshielo de las nieves perpetuas…).
o Aumento generalizado de las temperaturas de la troposfera entre 1,4 y 5,8ºC durante los
próximos 100 años.
o Cambios en la distribución de las precipitaciones (tormentas más intensas, inundaciones,
sequías, huracanes y avances de los desiertos).
o Reducción de la calidad de las aguas.
o Problemas de salud, hambre y enfermedades derivadas de la disminución de las cosechas,
reactivación de enfermedades producidas por mosquitos y otros vectores de transmisión,
expansión del área de enfermedades infecciosas tropicales.
o Además hay una gran incertidumbre con respecto a las implicaciones del cambio climático
global, a las magnitudes y las tasas de estos cambios a escalas regionales y a las respuestas de
los ecosistemas, que a su vez, pueden traducirse en desequilibrios económicos, políticos y
sociales de consecuencias imprevisibles.
DETECCIÓN, PREVENCIÓN
ATMOSFÉRICA

Y
CORRECCIÓN
DE
LA
CONTAMINACIÓN
Detección de la contaminación atmosférica:
o Redes de estaciones de vigilancia.
Una red de estaciones de vigilancia, permite saber el nivel de las concentraciones de los
contaminantes en un lugar y en cada momento; está formada por estaciones con sensores que
detectan los niveles de inmisión de contaminantes o por estaciones donde se toman muestras que
posteriormente se analizarán en un laboratorio o mediciones a tiempo real. También están las redes
de vigilancia de emisiones utilizadas para conocer la contaminación que emiten grandes focos como
centrales térmicas, refinerías…; cuando se trata de pequeños focos como calefacciones domésticas,
vehículos…, se suelen obtener los datos mediante estimaciones.
Sirven para alertar a las autoridades e industrias cuando la contaminación supera los niveles
permitidos.
o Indicadores biológicos de contaminación (líquenes).
Los líquenes son bioindicadores de contaminación atmosférica excelentes, ya que la
inmensa mayoría de ellos no pueden vivir en zonas con determinados niveles de contaminación;
aunque hay algunos que pueden tolerar ciertos niveles de contaminación, lo que es seguro es que en
zonas donde la contaminación es muy importante no aparecen líquenes. Algunos líquenes son tan
extremadamente sensibles a la contaminación que si aparecen en un lugar determinado indican la
buena calidad de ese aire y que no hay industrias contaminantes a mucha distancia.
Escala propuesta por Hawksworth & Rose:
1.- Xanthoria parietina, especie nitrófila ligada a la presencia del hombre y de los animales domésticos,soporta índices
de contaminación alta. Es un liquen crustáceo amarillos (su aspecto es de costra adherida a lacorteza),
2.- Physcia tenella, Ramalina farinacea, soportan índices de contaminación media, líquenes foliáceos (suaspecto es de
láminas u hojas extendidas paralelamente al sustrato al cual se adhieren).
3.- Pannaria rubiginosa, sólo puede vivir en medios de aire muy puro, líquen grisáceo muy llamativo por elgran número
de apotecios rojizos que presenta en su superficie
MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN SEGÚN PRESENCIA DE LÍQUENES
ÍNDICE. SO2 gr/m3
CONTAMINACIÓN
LÍQUENES
DESCRIPCIÓN
150-170
Muy alta
No existen
125
Alto
Lecanora
Crustáceo (gris)
60-50
Media
Xanthoria
Crustáceo(amarillo).Corteza de árbol
40
Escasa
Parmelia
Foliáceo
< 35
Ausencia
Evernia, Ramalina,
Usnea
Fruticulosos (verdes y con filamentos)

Prevención de la contaminación atmosférica:
Las más comunes son:
o Planificación de los usos del territorio (ordenación territorial). Deben establecer los
lugares idóneos para realizar las diferentes actuaciones humanas, de forma que sus
efectossobre las poblaciones, la biosfera y los materiales sean los menores posibles.
o Realización de estudios de Evaluación de Impacto Ambiental (EIA). Son estudios
previos a la realización de actuaciones humanas sobre el medio que puedan ocasionar
impactos ambientales, con el fin de establecer medidas correctoras que mitigen los
impactos antes de que aquellos se lleven a cabo.
o Programas de I+D relativos a la búsqueda y aplicación de fuentes de energía
alternativas y menos contaminantes, sobre todo fuentes de energía renovables.
o Mejora de la calidad y el tipo de combustibles como gasolinas sin plomo,
combustibles con menor contenido de azufre como el gas natural (el menos
contaminante de los combustibles fósiles).
o Medidas legislativas con el establecimiento de normativas sobre calidad del aire por
parte de las administraciones locales, regionales, nacionales e internacionales.
o Empleo de tecnología moderna de baja o nula emisión de contaminantes.
o Necesidad de establecer y cumplir acuerdos internacionales.
o Educación ambiental. Las Administraciones públicas tienen que informar a los
ciudadanos de los problemas que ocasiona la contaminación y que los ciudadanos
sean conscientes de la contaminación que ellos mismos producen tanto en sus hogares
como en sus actividades.
o Principios operativos de sostenibilidad: pretenden garantizar las capacidades de
reproducción de la biosfera atendiendo a los siguientes criterios operativos: (ver
desarrollo sostenible T10)
o
o
o
o
o
o
o

Principio de la recolección sostenible
Principio del vaciado sostenible
Principio de emisión sostenible:
Principio de irreversibilidad cero
Principio de desarrollo equitativo
Principio de selección sostenible de tecnologías
Principio de precaución
Corrección de la contaminación atmosférica (sólo citar):
Algunas medidas correctoras que se utilizan con frecuencia son:
o Chimeneas de gran altura para ayudar a la dispersión de los contaminantes.
o Sistemas de depuración de gases que emplean mecanismos de absorción y adsorción que
puedan eliminar o transformar los gases tóxicos en compuestos no tóxicos.
o Concentración y retención de partículas con equipos adecuados, como los separadores de
gravedad, los filtros de tejido, los precipitadotes electroestáticos y los absorbedores
húmedos que fijan las partículas a un líquido absorbedor. Estos métodos tienen el
inconveniente de que pasan los contaminantes del aire a residuos sólidos o líquidos (pasan
la contaminación de un sitio a otro pero no la elimina).
o Colocación de pantallas acústicas en autovías y otras carreteras muy transitadas o ruidosas
a su paso por centros urbanos.
o Mejora en los procesos de combustión y convertidores catalíticos (catalizadores) como los
que llevan los coches más actuales en el tubo de escape, catalizando la destrucción de
varios tipos de contaminantes.
o Utilización de vehículos eléctricos.
o Almacenamiento de CO2 bajo tierra a suficiente presión como para que se quede allí
inerte. Hay formas de inyectarlo en acuíferos que sean inservibles para el uso humano o
en formaciones impermeables, como minas de sal, capas de carbón o un tipo de pizarras.
o Almacenamiento de CO2 en mares y océanos: se inyecta el CO2 en aguas profundas; al
igual que el almacenamiento bajo tierra, son técnicas inmaduras donde se desconocen los
posibles efectos secundarios (posibles impactos ambientales), son técnicas caras y en el
caso del almacenamiento en aguas profundas hay algunas fugas.
CONTAMINACIÓN HÍDRICA
Según la Ley de Aguas española es, la acción y el efecto de introducir materias y energías o inducir
condiciones en el agua, de modo directo o indirecto que perjudiquen su calidad en relación con sus
usos posteriores o con su función ecológica.
FORMAS DE CONTAMINACIÓN
Los tipos de contaminación del agua pueden tener una localización puntual (vertidos industriales,
desechos domésticos a través de una tubería, etc.) o difusa (actividades mineras, agrícolas, etc.), su
origen puede ser natural o provocado por la humanidad.
Hay cuatro focos principales de contaminación antropogénica:




La industria
Los vertidos urbanos
La navegación
La agricultura y ganadería
1.-Industria. Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos. Normalmente en los
países desarrollados muchas industrias poseen eficaces sistemas de depuración de las aguas,
sobre todo las que producen contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos. En cambio, en
algunos países en vías de desarrollo la contaminación del agua por residuos industriales es un
problema muy importante.
2.- Vertidos urbanos. La actividad doméstica produce principalmente residuos orgánicos, pero el
alcantarillado arrastra además todo tipo de sustancias, como las emisiones de hidrocarburos y plomo
y otros metales de los automóviles, sales, ácidos, etc.
La Directiva 91/271/CEE de la Unión Europea sobre el Tratamiento de las Aguas Residuales
Urbanas, aprobada en mayo de 1991, urge a los estados miembros a tomar las medidas para lograr
que todas las aguas residuales sean sometidas a tratamientos secundarios (ver más adelante) antes
de ser vertidas. Marca diversos objetivos, que se deben cumplir entre el año 1995 y el 2005.
La obligada construcción de depuradoras de aguas residuales en los municipios está reduciendo de
forma importante este tipo de contaminación, pero en España es todavía insuficiente. Menos de la
mitad de la población española trataba sus aguas residuales como lo manda la Directiva Comunitaria
al comienzo de los noventa.
3.- Navegación. Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con hidrocarburos.
Vertidos de petróleo, accidentales o no, provocan importantes daños ecológicos.
Según el estudio realizado por el Consejo Nacional de Investigación de los EEUU, en 1985 se
vertieron al mar unas 3.200.000 Toneladas de hidrocarburos. En la década de los 80 se tomaron
medidas para disminuir la contaminación y la Academia de las Ciencias de EEUU estimaba que se
habían reducido en un 60% los vertidos durante estos años.
En 1989 se vertieron al océano algo más de 2.000.000 de toneladas. De esta cifra:

Un 35% corresponde a las aguas residuales urbanas y a las descargas industriales.


Otro tercio correspondería a vertidos procedentes de buques, sobre todo por operaciones de
limpieza y en menor medida por accidentes
El resto a filtraciones naturales e hidrocarburos que llegan a través de la atmósfera.
4.- La agricultura y ganadería producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de
animales y plantas que contaminan de una forma difusa pero muy notable las aguas.
La mayoría de los vertidos directos en España, son responsabilidad de la ganadería. Se llama directos
a los vertidos que no se hacen a través de redes urbanas de saneamiento, y por tanto son más difíciles
de controlar y depurar.
La legislación española que transcribe la Directiva Comunitaria 91/676/CEE incide en los vertidos
de nitratos de origen agrario, sobre todo las aguas subterráneas cuya concentración en nitratos sea
superior a 50 mg/L y los embalses, lagos con riesgo de eutrofización.
4.3 TIPOS DE CONTAMINANTES
CONTAMINANTES FÍSICOS
CONTAMINANTE
Temperatura
(aumento o
disminución).
PROCEDENCIA
Industrias
térmicas,
nucleares y siderúrgicas
(agua de refrigeración)
En embalses, el agua de las
turbinas vertida al río puede
tener diferente temperatura.
Partículas radiactivas
Centrales nucleares.
Residuos radiactivos
en hospitales, centros de
investigación.
EFECTOS en el agua
 Con un aumento de 5 a l0 º C se
reduce la cantidad de oxígeno
disuelto.
 Reduce
la
capacidad
de
autodepuración
 Desaparecen especies condicionadas
a unos límites de temperatura.
 Variación en los ciclos de
crecimientos de algunas especies.
 Reproducción anormal de algunas
especies de agua fría, como la trucha
o el salmón.
o Acumulación en ríos, embalses y
fondos oceánicos.
o Inhalación
de
radón
puede
ocasionar cáncer de pulmón.
o Mutaciones celulares.
CONTAMINANTES FÍSICOS
CONTAMINANTE
Sólidos en suspensión
(MES):
Inorgánicos
(lodos,
arenas finas y gruesas y
gravas).
Orgánicos (restos de
animales y vegetales).
PROCEDENCIA

Industrias y explotaciones
mineras.
Aguas residuales domésticas
e industriales.
Erosión del suelo.
Infiltraciones incontroladas.




EFECTOS en el agua
Aumento de turbidez que impide el
paso de luz y afecta a la actividad
fotosintética.
Alteraciones en las cadenas
tróficas.
Dificulta la movilidad y respiración
de organismos acuáticos.
Alteraciones respiratorias por la
degradación y emisión de gases
tóxicos.
Modificación de las propiedades
físicas del agua, olor, color, sabor.
CONTAMINANTES QUÍMICOS
CONTAMINANTE
QUÍMICOS orgánicos:
PROCEDENCIA
Aguas residuales domésticas
Carbohidratos, Proteínas e industriales
Grasas
animales
y Actividades agrícolas
Vertidos industriales
aceites.
Pesticidas, detergentes.
Petróleo y derivados
QUÍMICOS:
inorgánicos:
Aguas residuales domésticas
e industriales.
Ácidos
y
álcalis, Descomposición
de
cloruros.
animales y vegetales
Metales pesados (Zn, Vertidos
agrícolas
y
Cd, Hg, Pb)
ganaderos
Nitritos y nitratos
Detergentes
aguas
Fósforo y derivados
domésticas y residuales
GASES:
Metano,
oxígeno, Descomposición de aguas
sulfuro de hidrógeno
residuales domésticas
Agua de infiltraciones
EFECTOS en el agua




Olores, Variaciones de color
Variación en el oxígeno disuelto
Eutrofización
Alteraciones en las cada tróficas
o Variaciones de pH
o Bioacumulación
de
metales
pesados en la cadena trófica
(purgante,
tóxico,
envenenamiento, muerte)
o Procesos de eutrofización
o Acidificación del medio acuático
o Afecta a la salud de las personas

Variaciones en olor y sabor
CONTAMINANTES BIOLÓGICOS
CONTAMINANTE
Virus
Bacterias
Parásitos
Protozoos y gusanos
PROCEDENCIA
EFECTOS en el agua
Aguas
residuales
domésticas
e Enfermedades contagiosas: cólera,
industriales
conjuntivitis,
hepatitis,
Actividades
agrícolas,
vertidos gastroenteritis, poliomielitis, etc.
industriales
Agua de infiltraciones
CONTAMINACIÓN DE LOS SISTEMAS LACUSTRES
LA EUTROFIZACIÓN
Se considera eutrofización al aumento explosivo de la
productividad biológica o el incremento de la fertilidad de un
embalse o lago. Este proceso se produce cuando llegan al agua
grandes cantidades de materia orgánica procedente de aguas
fecales (nutrientes inorgánicos de nitrógeno y fósforo ), del uso
abusivo de abonos fosfatados y nitrogenados y por el gran
consumo doméstico de detergentes con fosfato. Este proceso se
produce principalmente el lagos y embalses, aunque también se
da en los ríos de régimen lento e incluso el algunas aguas
litorales (zonas portuarias).
Etapas de la eutrofización de un lago.
a) Proliferación del fitoplancton. Al no ser el fósforo ni
el nitrógeno elementos limitantes, las algas del
fitoplancton empiezan a crecer y reproducirse. La
consecuencia es que se dispara la población de algas y
por tanto es mayor la necesidad de nutrientes con lo que
se agotan las reservas de nitrógeno. Esto lleva a que
proliferen las bacterias fijadoras del nitrógeno
atmosférico (cianobacterias).
Resultado: el agua se vuelve verdosa, amarillenta, pardusca y turbia impidiendo que la luz
solar alcance mayor profundidad.
b) Degradación aerobia de la materia orgánica. Como el número de algas del fitoplancton
aumenta mucho, son también más las que mueren y sus cadáveres van al fondo y alimentan a
los descomponedores aerobios. A mayor cantidad de algas muertas, más oxígeno necesitan
los descomponedores para realizar su función.
Resultado: menos oxígeno disponible para el resto de los seres vivos del ecosistema. Los
animales acuáticos terminan muriendo.
c) Degradación anaerobia de la materia orgánica. La disminución de oxígeno genera
condiciones anaerobias aptas para que otros descomponedores (bacterias anaerobias) realicen
procesos de fermentación.
Resultado: el agua aparece coloreada y se desprenden gases como el SH2, NH3, CH4, etc.
responsables del mal olor de estos lugares.
CONSECUENCIAS (EFECTOS):
o Este tipo de procesos genera un bucle de retroalimentación positiva; cada vez existe una
mayor eutrofización.
o Restricción en el uso del agua.
o Alteración de la fauna y flora de los ecosistemas acuáticos.
o Pérdida de biodiversidad.
o Reducción en la extensión de las cadenas tróficas.
o Aumento de la turbidez.
o Apariencia y olores desagradables.
LUCHA CONTRA LA EUTROFIZACIÓN (estrategias de gestión). Las estrategias para reducir
estos efectos pueden dirigirse a tres niveles diferentes dentro del proceso contaminante:
I.-Modificación de las actividades humanas que producen contaminantes:





Limitar o prohibir vertidos domésticos y agrícolas en ecosistemas acuáticos con escasa
dinámica.
Comprar detergentes que no contengan fosfatos.
Usar con moderación los productos químicos que sirven para la limpieza doméstica:
limpiahornos, desatascadores, quitamanchas, limpiacristales, desinfectantes, etc.
Utilizar fertilizantes (abonos) naturales.
Fomentar la agricultura ecológica (agricultura alternativa) que contaminan menos ya que
solamente utilizan abonos naturales y no utilizan plaguicidas.
II.- Regulación y reducción de contaminantes en los puntos de emisión:




Depuración de las aguas antes de ser vertidas a los ríos y embalses con el fin de eliminar los
nitratos y fosfatos de los desechos.
No abusar de abonos fosfatados y nitrogenados en la agricultura.
No despilfarrar detergentes.
Técnicas de riego que no despilfarren agua.
III.- Actuaciones sobre el ecosistema:



Añadir nitrógeno para evitar proliferación de cianofíceas.
Inyectar oxígeno a los lagos eutrofizados.
Dragado de lodos en los lagos eutrofizados y posterior reintroducción de especies de plantas
y peces
CONTAMINACIÓN DE LOS SISTEMAS FLUVIALES
Efectos de los vertidos en la contaminación de ríos.
Los sistemas fluviales pueden sufrir contaminación de cualquier tipo: fertilizantes de la agricultura,
excremento y orines de la ganadería, materia orgánica urbana procedente de los hogares, todo tipo de
contaminantes orgánicos o inorgánicos procedentes de industrias, incremento de la temperatura del
río por la refrigeración en industrias… el más frecuente es la contaminación por materia orgánica.
El aporte de materia orgánica también provoca eutrofización al incrementarse los procesos
oxidativos y disminuir el oxígeno disuelto, liberándose fósforo de los sedimentos. El resultado final
es un lago con aguas de color verde azulado, con muchos restos vegetales, que desprende malos
olores (por la presencia, en medios sin oxígeno, de descomponedores anaerobios que en vez de usar
oxígeno hacen fermentaciones que producen sustancias malolientes) con una fauna muy
empobrecida.
Autodepuración de los ríos.
En los cauces naturales de agua existen
microorganismos,
capaces
de
biodegradar la materia orgánica que de
forma natural llega hasta el agua (polen,
hojas secas, restos de animales,
excrementos, etc.). Así, en condiciones
naturales,
los
microorganismos
(descomponedores
del
ecosistema
acuático) del cauce crecen a expensas de
la materia orgánica vertida y del oxígeno
disuelto en el agua. Este proceso
natural se denomina autodepuración
(conjunto de procesos físicos, químicos y
biológicos que actúan de forma natural
para
eliminar
los
contaminantes
biodegradables).
Los niveles habituales de oxígeno en cauces no contaminados están entre 7 y 9 mg/l. El vertido de
sustancias contaminantes biodegradables, produce un descenso de los niveles de oxígeno, pudiendo
llegar a valores cercanos a 0 mg/l, lo que hace imposible la vida en esas zonas del cauce.
CONSECUENCIAS (efectos de la contaminación de los ríos):







Pérdida de la calidad de las aguas con riesgo para al salud.
Alteración de la fauna y flora de los ecosistemas acuáticos.
Pérdida de biodiversidad.
Reducción en la extensión de las cadenas tróficas.
Restricción en el uso del agua.
Reducción de la capacidad recreativa y del valor estético del medio.
Repercusiones graves en la economía de la zona.
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
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. La contaminación del agua subterránea es especialmente grave por su persistencia y
además el agua no tiene la accesibilidad necesaria para usar procesos artificiales de depuración como
los que se puede aplicar en caso de necesidad a los depósitos superficiales.
Los dos principales problemas que pueden darse en la calidad de las aguas subterráneas hacen
referencia a:
a) Sobreexplotación que provoca agotamiento del acuífero:
Las aguas subterráneas si se consumen a un ritmo excesivamente rápido, se agotan. Cuando
se produce explotación intensiva o sequías que van disminuyendo el nivel del agua contenida
en el acuífero se producen problemas ecológicos, como en las Tablas de Daimiel, Parque
Nacional situado en La Mancha formado por zonas húmedas muy ricas en aves. La
explotación creciente para usos agrícolas del acuífero 23 que nutre de agua al Parque, ha
hecho que en los años de sequía grandes áreas de las Tablas se queden sin agua.
Cuando estos acuíferos se encuentran en la costa, al ir vaciándose de agua dulce, van siendo
invadidos por agua salada (intrusión) y queda inutilizados para el uso humano. En la costa
mediterránea española prácticamente todos los acuíferos están afectados por este problema
siendo una de los principales causas de contaminación.
b) Por contaminación de productos químicos de las aguas subterráneas:
Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: los
"puntuales" que afectan a zonas muy localizadas, y los "difusos" que 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 sólidos urbanos
Fugas de aguas residuales que se infiltran en el terreno.
Lixiviados de vertederos industriales,
Actividades mineras.
Depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados.
Filtraciones de gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc.
Pozos sépticos.
Explotaciones ganaderas 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 en determinar en que lugares
los pozos tendrán agua contaminada y en cuales no. Un lugar cercano al foco contaminante puede
tener agua limpia, porque la corriente subterránea aleja el contaminante o 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.
Foto: rotura de la balsa de la mina de
Aznalcollar cerca del parque de
Doñana vertiéndose 4,5 hm3 de lodos y
aguas contaminadas, afectando una
superficie mayor de 4.000 ha con aguas
ácidas cargadas de metales tóxicos
(ruina para los agricultores y ganaderos
de la zona), afectando también al agua
subterránea por infiltración .
Fosa séptica
Depuración de las aguas subterráneas:
Los acuíferos tienen
una cierta capacidad
de autodepuración,
que varía según el
tipo de roca y otras
características. Las
sustancias
contaminantes, al ir
el agua avanzando
entre las partículas
del subsuelo se
filtran y dispersan
y
también
son
neutralizadas,
oxidadas, reducidas
o sufren otros procesos químicos o biológicos que las degradan. De esta manera el agua va
limpiándose.
Cuando la estructura geológica del terreno facilita una zona amplia de aireación, los procesos de
depuración son más eficaces.
También es muy favorable la abundancia de arcillas y de materia orgánica. En cambio en los
depósitos aluviales o las zonas kársticas la purificación del agua es mucho más difícil y este tipo de
acuíferos son mucho más sensibles a la contaminación.
De todas formas, las posibilidades de depuración de un acuífero son limitadas y el mejor método de
protección es la prevención, controlando los focos de contaminación.
Cuando un acuífero está contaminado y hay que limpiarlo el proceso es muy difícil y muy caro. Se
han usado procedimientos que extraen el agua, la depuran y la vuelven a inyectar en el terreno, pero
no siempre son eficaces y consumen una gran cantidad de energía y dinero.
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS
Hay que indicar que los mares y océanos poseen una capacidad de autodepuración mayor que lagos,
ríos, aguas subterráneas, no obstante el agua de mar, en la actualidad, está repleta de sustancias
extrañas. Se calcula que existen más de 50.000. Anualmente se vierten al mar unos cuatro
millones de toneladas de petróleo y derivados (accidentes de petroleros, limpieza de tanques en
alta mar, vertido de refinerías e industrias). Por el mar Mediterráneo circula el 30% de los
petroleros que existen en el mundo.
Las principales fuentes de contaminación del mar son:
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Las aguas continentales contaminadas que desembocan en el mar.
Los residuos volátiles tóxicos presentes en la atmósfera al retornar a la superficie terrestre.
La descarga directa en el mar de aguas residuales urbanas e industriales.
Los vertidos de petróleo (marea negra del Prestige, Noviembre 2.002). Las plataformas
petrolíferas.
Vertidos de diversas industrias.
Contaminación de residuos tóxicos peligrosos (RTP): los vertidos de petróleo (mareas negras)
El 13 de noviembre de 2002, el petrolero Prestige naufragó frente a la Costa da Morte de
Galicia con 77.000 toneladas de fuel, causando una catástrofe ecológica que se extendió a
todas las playas del norte de España y llegó al sur de Francia.
Periódico “El País”: 20-11-2002 : X. HERMIDA / J. SANPEDRO.
“Una sensación de pánico se extendió ayer por toda la costa gallega. Los restos de
fuel que ha ido dejando el Prestige amenazan ahora a las Rías Bajas, donde el destrozo
podría ser mayor incluso que en la Costa da Morte por sus características geográficas brazos de mar estrechos y de aguas calmas- y por la riqueza marisquera de la zona.
“Las consecuencias biológicas más visibles del vertido del Prestige son las aves
afectadas directamente por el fuel. Según la Sociedad Española de Ornitología (SEO) y
la organización ecologista BirdLife International, 18 especies de aves marinas se han
visto ya afectadas por el vertido, incluidas la gaviota de pata amarilla, la gaviota de
dorso negro, la gaviota de cabeza negra, el cormorán, el alcatraz atlántico y el alca torda.
Casi todas estas especies están en plena migración hacia el sur desde Francia y el Reino
Unido.
Otras consecuencias son invisibles. El ecosistema marino, incluido el litoral,
depende de los pequeños organismos conocidos colectivamente como plancton, que viven
cerca de la superficie del agua. El combustible flotante mata a gran parte del plancton, y
contamina al resto. Después, durante varios meses, incluso cuando la mancha de petróleo
haya desaparecido, los moluscos y otros animales que se alimentan filtrando el plancton
resultan contaminados. Muchos mueren, y el resto padece un grave debilitamiento.
Entre las especies que viven tanto en las rocas como en los sedimentos cercanos al
litoral, y que resultarán gravemente afectadas se encuentran algunas de las más
importantes para la economía gallega, como las almejas, los berberechos, los mejillones,
las navajas y los percebes”.
Periódico “El País”: 20-11-2002 : X. HERMIDA / J. SANPEDRO.
"El fuel se va alterando en el agua, primero debido a la oxidación por la luz solar,
después por la actividad de los microorganismos, y algunos de sus productos de
descomposición se van disolviendo en el agua", explica Maneiro. "Esos compuestos
dificultan la respiración y la reproducción, y alteran el comportamiento de numerosos
organismos que los ingieren, empezando por el plancton y siguiendo por toda la cadena
trófica. Algunos compuestos son cancerígenos para los animales. La biodiversidad se ve
afectada porque muchas especies desaparecen y sus nichos ecológicos son ocupados por
otras especies oportunistas. La situación es reversible, pero es pronto para predecir en
qué plazo ".
Efectos de la marea negra sobre los seres vivos.
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Disminución en el desarrollo del fitoplancton, lo que afecta a las cadenas tróficas, ya que la
mancha de petróleo impide la penetración de la luz, y en consecuencia se inhibe la
fotosíntesis.
Dificulta el intercambio de gases entre la atmósfera y el mar, con lo cual el oxígeno disuelto,
procedente de la fotosíntesis o de la atmósfera, disminuye causando la muerte de gran
número de organismos
Aves marinas, peces, etc., quedan intoxicados o mueren por hundimiento, al perder
flotabilidad; por la ingestión del petróleo que obstruye los conductos digestivos; o al no poder
desplazarse por estar impregnados.
Pero estos efectos no son siempre de la misma magnitud, varían en función de diversos factores
como el tipo de petróleo (crudo o refinado, moderno o antiguo), la temperatura de las aguas, la
cantidad del vertido, la distancia a la costa y la dirección del viento y las corrientes. En todo caso, el
tiempo de permanencia del petróleo en las aguas dependerá fundamentalmente de la cantidad de
volátiles; cuanto mayor sea su concentración, más rápida es la evaporación, aunque ésta no es la
única vía por la que se elimina el petróleo, pues en el mecanismo de limpieza natural ocurren
diversos procesos.
Gestión y eliminación de los vertidos de petróleo.
Las estrategias para reducir estos efectos pueden dirigirse a tres niveles diferentes dentro del proceso
contaminante:
1.- Modificación de las actividades humanas que producen contaminantes:


Utilizar menos combustibles fósiles en las actividades urbanas, domésticas e industriales.
Utilización masiva de energías renovables como combustible.
2.- Regulación y reducción de contaminantes en los puntos de emisión:



Utilizar barcos de doble casco para el transporte de petróleo y derivados.
Limitar o prohibir el paso de petroleros por lugares cercanos a las cosas.
Prohibir la limpieza de depósitos y cisternas de los petroleros en alta mar.
3.- Actuaciones sobre el ecosistema:

De manera natural el petróleo sufre una serie de procesos físico-químicos y biológicos que
permiten su eliminación. Así, los productos más volátiles se evaporan y en la atmósfera se oxidan
formando agua y CO2. El petróleo que permanece en superficie sufre una fotooxidación, se
disuelve, en una pequeña cantidad, o se emulsiona, y los productos más pesados del crudo
(aceites y alquitrán) se depositan en los fondos marinos.

De manera artificial los métodos más utilizados son los siguientes:
1. Bioremediación (Biodegradación): La biorremediación, se define como el mecanismo de
eliminación del petróleo y otros contaminantes mediante el empleo de microorganismos.
2. Contención y recogida: Se rodea el petróleo vertido con barreras y se recupera con raseras o
espumaderas que son sistemas que succionan y separan el petróleo del agua por
centrifugación, bombeo o adsorción a fibras especiales.
Estas técnicas no causan daños y son muy usadas, pero su eficiencia, aun en las mejores
condiciones, sólo llega a un 10 - 15%.
3. Dispersantes: Son sustancias químicas similares a los detergentes, que rompen el petróleo en
pequeñas gotitas (emulsión) con lo que se diluyen los efectos dañinos del vertido y se facilita
la actuación de las bacterias que digieren los hidrocarburos.
4. Incineración: Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de hacerlo
desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del vertido. El principal
problema de este método es que produce grandes cantidades de humo negro con alto
contenido de partículas lo que produce contaminación atmosférica.
5. Limpieza de las costas: En ocasiones se usan chorros de agua caliente a presión para
arrastrar el petróleo desde la línea de costa al agua. Este método suele hacer más mal que bien
porque entierra el hidrocarburo más profundamente en la arena y mata todo ser vivo de la
playa.
6. No hacer nada (autodepuración): En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que
la limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la
fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema pero en este caso
la velocidad de la autodepuración marca sus propios tiempos que pueden ser muy largos.
PARÁMETROS FISICOS, QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS DE CALIDAD DEL AGUA.
En un río, para determinar la calidad del agua se toman muestras “aguas arriba” y “aguas abajo” de
la zona que se considera contaminada. Las muestras se analizan “in situ” y en el laboratorio. De esta
forma podemos saber si es apropiada o no para el uso al que se vaya a destinar (uso doméstico,
agrícola, industrial, etc.). La detección de la calidad del agua se determina en función de una serie de
parámetros físicos, químicos y biológicos que se detallan a continuación:
I.- PARÁMETROS FÍSICOS.
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Transparencia o turbidez. Indica presencia de partículas sólidas y por tanto la resistencia a
la transmisión de la luz en el agua. Los sólidos suspendidos consisten en partículas muy
pequeñas (como limo, arena y virus), que no se pueden quitar por medio de deposición. Se
puede medir con el turbidímetro o con el disco de Secchi. Se trata de un disco blanco y
negro, de 20 a 30 cm de diámetro que se sumerge en el agua hasta la profundidad en que no
se observa.

Color, olor, sabor. Implican presencia de elementos extraños.
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Conductividad eléctrica. Indica existencia de sales disueltas. La conductividad se expresa
en Siemens y se mide con un conductivimetro (conductímetro).

Temperatura. Determina la contaminación térmica. Se mide con el termómetro.

Radiactividad. Indica presencia de partículas radiactivas. El contador geiger es el aparato de
medida que se utiliza para determinar este tipo de contaminante.

La cantidad total de materia suspendida puede ser medida filtrando las muestras a través
de una membrana y secando y pesando del residuo. La materia suspendida se expresa en
PPM (partes por millón), en mg/l, etc.. La identificación y la cuantificación de contaminantes
disueltos se hace por medio de métodos muy específicos en laboratorios (como gravimetrías
o volumetrías), porque éstos son los contaminantes que se asocian a riesgos para la salud.
II.- PARÁMETROS QUÍMICOS.

Oxígeno disuelto (OD). El oxígeno disuelto proviene de la mezcla del agua con el aire
ocasionada por el viento y, en la mayoría de los casos, principalmente del oxígeno que
liberan las plantas acuáticas en sus procesos de fotosíntesis. En términos generales, la
solubilidad del O2 en el agua es directamente proporcional a la presión e inversamente
proporcional a la temperatura y a la concentración de sales disueltas.
Aun cuando no existe una concentración mínima de oxígeno que cause efectos fisiológicos
adversos sobre la salud humana, si existe una limitante en cuanto a la cantidad de O 2 que se
requiere para sostener la vida de los animales acuáticos de aguas superficiales.
En general se acepta que una concentración de 5 mg/l es adecuada para la vida mientras que
concentraciones menores a 3 mg/l, pueden ser letales para la fauna piscícola de un lago, un
embalse o un río.

Demanda biológica o bioquímica de oxígeno (DBO). Los métodos de medición se
fundamentan en una ponderación indirecta, basada en “la cantidad de oxígeno disuelto
consumido por la oxidación biológica de la materia orgánica presente”. En otras palabras, los
métodos de medición se fundamentan en la hipótesis de que la cantidad de materia orgánica
contenida en la muestra, es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno que requiere
una población bacteriana para digerirla.
Así, si hay mucha materia orgánica biodegradable en la muestra, los microorganismos
aeróbicos la van a descomponer y entonces habrá un descenso en la concentración del
oxígeno disuelto en el agua. La magnitud de este descenso es lo que se conoce como DBO.
Microorganismos
M. O.
+
O2
--------------Aeróbicos
CO2
+
H2O
“las pruebas de DBO constituyen una medida de la cantidad de materia orgánica
biodegradable y no de la cantidad de otro tipo de contaminantes en la muestra. Así por
ejemplo, de una muestra que tiene un alto DBO, puede decirse que su contenido de materia
orgánica es muy alto. Sin embargo, en una muestra de agua que contenga un DBO bajo, su
grado de contaminación por sustancias tóxicas puede ser muy alto aunque sea muy baja la
contaminación por materia orgánica.
Como conclusión podemos decir que la DBO mide la cantidad de oxígeno disuelto que
necesitan los microorganismos para oxidar (descomponer) la materia orgánica. Se toma
como referencia la demanda de oxígeno necesario para oxidar la materia orgánica en
cinco días, por eso se denomina DBO5. Para que un agua pueda autodepurarse el OD
debe ser mayor que la DBO. Si no es así, el agua permanecerá contaminada.

La demanda química de oxígeno (DQO). Mide el oxígeno consumido por una muestra que
contiene compuestos orgánicos al valorarla con un oxidante fuerte, como permanganato o
dicromato potásico.

El pH. El pH normal del agua oscila entre 5,5 a 8. El pH es el valor que determina si una
sustancia es ácida, neutra o básica, calculado el número de iones de hidrógeno presentes. Se
mide en una escala a partir de 0 a 14, en la cual en el medio, es decir 7 la sustancia es neutra.
los valores de pH por debajo de 7 indican que una sustancia es ácida y los valores de pH por
encima de 7 indica que es básica. El nivel de pH tiene un efecto en muchas fases del proceso
de tratamiento de las aguas y afecta a la formación de costras de las fuentes de agua. El nivel
de pH se puede determinar con varios métodos de análisis, tales como indicadores del color,
y pH-metros (el pH-metros es un conductímetro que solamente detecta iones de hidrógeno).

La dureza. Viene dada por los iones Ca2+ y Mg2+ que existen. El agua dura supone un riesgo
de incrustaciones calcáreas en las instalaciones, pero si es demasiado blanda puede afectar a
los metales. se mide con un conductivímetro (conductímetro) que detecte solamente iones de
Ca2+ y Mg2+.
Aguas blandas ................(CaCO3) < 50 mg/l
Aguas duras ................. (CaCO3) > 50 mg/l
Para el agua de boca se recomienda que la concentración de CaCO3 = 100 a 500 mg/l
III.- PARÁMETROS BIOLÓGICOS.
Los parámetros biológicos indican la cantidad de microorganismos existentes en el agua. Estos
organismos que indican contaminación biológica son los siguientes:




Virus
Bacterias (coliformes, estreptococos, salmonellas, estafilococos)
Organismos sapróbios (son aquellos organismos que viven y se desarrollan en zonas de
descomposición de la materia orgánica. Se trata de cianofíceas, algas diatomeas, hongos,
protozoos y bacterias tipo polisaprobios, mesasaprobios y oligosaprobios).
Otra contaminación microbiana es la contaminación por pirogénos (son los productos
bacterianos o no que pueden inducir fiebre en animales de sangre caliente).
BIOINDICADORES BIOLÓGICOS
Un bioindicador es un organismo vivo que puede ser desde un microbio, un insecto y un pez, hasta
una planta o alga, que nos permite cuantificar y calificar el nivel y evolución de la contaminación
presente en un sistema determinando en virtud de su sensibilidad diferencial a diversas substancias
tóxicas.
El empleo bioindicadores para detectar la contaminación tiene una serie de ventajas tales como el
bajo costo, los resultados rápidos y la posibilidad de proporcionar información acumulativa,
integrada y discriminada gracias a su capacidad de respuesta frente a las alteraciones del medio, la
cual nunca puede ser detectada a través de mediciones físico-químicas. Pero también reúne algunos
inconvenientes, debido a la imposibilidad de obtener resultados cuantitativos reales a causa de la
complejidad de los mecanismos de interrelación.
El que determinados organismos puedan actuar como indicadores, se debe al bajo grado de tolerancia
que éstos presentan ante pequeñas alteraciones del ambiente (organismos estenoicos). El interés que
tiene su identificación es por tanto notable, ya que su presencia define cualitativamente el medio en
el que viven.
TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE LAS AGUAS
POTABILIZACIÓN
Se entiende por potabilización el conjunto de procesos físico – químicos y biológicos que convierten
el agua natural (aguas blancas) en agua potable, apta para el consumo humano.
ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES (ETAP)
Se diferencian dos procesos:

Tratamiento global: Procesos físico-químicos con la finalidad de separar las partículas y
formar agregados que precipiten (conocidos como LODOS). Estos procesos incluyen:
o Desbaste – tamización. Eliminación de materiales sólidos gruesos que flotan en el
agua, por medio de rejas y tamices.
o Aireación. Puesta en contacto íntimo del agua con el aire con el fin de eliminar las
sustancias volátiles (CO2 y H2O) y otros compuestos químicos. Se consigue evitar
olores y sabores propios de estas sustancias.
o Decantación o sedimentación. Eliminación de partículas sólidas en suspensión
utilizando compuestos químicos que favorecen la formación de agregados y
sedimentos.
o Filtración. Para eliminar las partículas más finas, los olores y sabores del agua natural.
Se realiza en grandes estanques provistos de filtros.

Tratamiento especial o desinfección. Se utiliza para eliminar los organismos patógenos que
existen en el agua. Los métodos más empleados son:




Filtros de membrana.
Calor
Radiación ultravioleta.
Productos químicos (cloro y ozono fundamentalmente).
Cuando el agua de abastecimiento es demasiado dura (exceso de calcio), se somete a un proceso de
ablandamiento por medio de sustancias químicas como carbonato de sodio o sosa cáustica.
Para obtener agua potable del mar debe ser sometida a un proceso de desalación.
DEPURACIÓN
Si las aguas proceden de captación subterránea la presencia de residuos suele ser muy baja y el
diseño empleado es el de la figura:
Secuencia de
procesos para la
depuración de aguas
subterráneas.
(Domenech, 1993)
Si las aguas residuales (aguas negras), son las que provienen de las actividades domésticas,
industriales y agropecuarias contienen numerosos contaminantes y es imprescindible su depuración
antes de ser vertida a los cauces naturales, para evitar efectos nocivos en los ecosistemas acuáticos y
en la salud pública.
ESTACIÓN DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES (EDAR)
Se trata de diversos sistemas cuya finalidad es obtener un abastecimiento de agua adecuado para
diferentes usos pero no para el aprovisionamiento de agua potable (que necesita una ETAP). Los
sistemas más utilizados son los siguientes:
SISTEMAS DE DEPURACIÓN NATURAL O BLANDA:
Se basan en tratar de reproducir los procesos de autodepuración. Son procesos que requieren poco
gasto de instalación y mantenimiento, adecuados para aguas residuales procedentes de pequeños
núcleos de población y de zonas con pocos recursos económicos.
Entre los métodos más utilizados están:

Lagunaje: consistente en fabricar una serie de balsas poco profundas donde se deja el agua
durante meses produciéndose un depósito de los materiales sólidos en suspensión y una
degradación de la materia orgánica, por vía aerobia o anaerobia. Las balsas pueden ser
superficiales para una degradación aeróbica, profundas para una degradación anaerobia o
mixtas.

Filtros verdes, se trata de verter las aguas residuales en zonas verdes (ecosistemas
productivos) controladas y esperar que los procesos físicos, químicos y biológicos que
forman el suelo acaben produciendo la depuración.

Lechos bacterianos o filtros biológicos, tenemos unos recintos, generalmente circulares,
rellenos de cantos rodados, lava volcánica, piezas de plástico, etc. Mediante un aspersor
reducimos las aguas residuales a pequeñas gotas que van cayendo sobre este lecho. Entre los
intersticios del lecho se desarrolla una película de microorganismos que asimilan la materia
orgánica del agua.
SISTEMA DE DEPURACIÓN TECNOLÓGICA O DURA. Se realiza en las estaciones
depuradoras mediante procesos físicos, químicos y biológicos con el fin de devolver al medio natural
el agua con alteraciones mínimas. En una estación depuradora convencional se desarrollan los
siguientes procesos: línea de agua, línea de fangos y línea de gas.
I.- LÍNEA DE AGUA.
Es el camino que recorre el agua residual desde su llegada a la estación depuradora hasta que se
vierte al receptor final. Los tratamientos en esta fase son los siguientes:
TRATAMIENTOS FASES
Pretratamiento
1. Desbaste y dilaceración
2. Desarenado
3. Desengrasado
RESULTADOS
Separación de sólidos flotantes o en
suspensión por medio de rejas .
Separación de arenas, grasas y aceites.
Depuración
primaria
(Tratamiento 1º)
Depuración
secundaria
(Tratamiento 2º)
Depuración
terciaria
(es opcional)
Desinfección
1. Decantación 1ª con arrastre
2. Floculación o flotación
3. Neutralización
1. Oxidación biológica. Mediante
bacterias aerobias y oxígeno.
2. Decantación 2ª para separar los
flóculos obtenidos.
3. Desinfección. (si no hay
tratamiento terciario)
Tamizado final:
1. Filtración de sólidos y materia
inorgánica.
2. Adsorción por carbono activo
que retiene a la materia orgánica.
3. Osmosis inversa para quitar
sustancias contaminantes, coloides
microorganismos, etc.
Cloración.
Ozonización
Separación de sólidos y grasas no retenidos
en la fase anterior.
Se consigue ajustar el pH (6,5 a 8,5) para
facilitar procesos biológicos posteriores.
Eliminar la materia orgánica presente en el
agua residual mediante procesos biológicos
(utilizando microorganismos). Se consigue
eliminar entre el 70-90% de la materia
orgánica.
Eliminar sustancias inorgánicas y materia
orgánica no eliminada anteriormente (hasta
95-98%).
Reducir nitratos, fosfatos, sales inorgánicas
que no han sido eliminadas anteriormente.
Si se realiza esta fase, el agua se puede
reutilizar para usos domésticos.
Eliminar microorganismos patógenos.
Como consecuencia de esta fase (línea de agua) se produce una concentración de contaminantes de
apariencia líquida denominado FANGOS o LODOS.
II.- LÍNEA DE FANGOS, LODOS o BIOSÓLIDOS.
Se trata de eliminar los fangos o lodos de las aguas residuales.
FANGOS o LODOS. Son los contaminantes de apariencia líquida resultantes del proceso seguido
en la línea de agua. Se realizan los siguientes procesos:
TRATAMIENTOS
Espesamiento
Estabilización
o digestión
Acondicionamiento
químico
Deshidratación
FASES
RESULTADOS
1. Por gravedad.
Eliminar la mayor parte del
2. Por flotación.
agua que llevan los lodos.
1. Por vía aerobia con aporte de Eliminar la materia orgánica
que todavía contienen los
oxígeno (es un método muy caro).
fangos.
2. Por vía anaerobia en digestores
Como subproducto se obtiene
cerrados se produce la fermentación de
biogas que será tratado en la
la materia orgánica y se obtiene gas.
línea de gas.
Conseguir la precipitación de
1. Añadir compuestos químicos.
los sólidos.
2. Añadir calor a presión.
Facilitar el siguiente proceso.
1. Secado.
Eliminar el agua que todavía
2. Filtrado.
contengan los fangos.
3. Centrifugación.
TRATAMIENTOS
FASES
RESULTADOS
Evacuación
Consiste en retirar los fangos desecados para eliminarlos o utilizarlos
como abono (compost o mantillo) ya que todavía contienen cantidades
apreciables de materia orgánica.
III.- LÍNEA DE GAS.
El gas resultante de la digestión anaerobia de los fangos puede quemarse o utilizarse como
combustible (biogas) para la propia depuradora.
Esquema de depuración de aguas residuales (Ed. Santillana)