Contaminación de las aguas - IES Juan García Valdemora · El Casar

Contaminación de las aguas
Ciencias de la Tierra y
Medioambientales.
I.E.S Juan García Valdemora
Cristina Martín Romera
Introducción
El agua tiene unas propiedades únicas y
excepcionales, alto poder disolvente, capacidad
termorreguladora, contribución al efecto
invernadero, ….
Los ríos, lagos y mares recogen, desde tiempos
inmemoriales, las basuras producidas por la
actividad humana.
Gran parte del agua de nuestro planeta,
alrededor del 98%, corresponde a agua salada
que se encuentra en mares y océanos, el agua
dulce que poseemos alrededor de un 2,5 %, en
un 69% corresponde a agua atrapada en
glaciares y nieves eternas, un 30% está
constituida por aguas subterráneas y una
cantidad no superior al 0,7% se encuentra en
forma de ríos y lagos.
Contaminación del agua
La Ley de Aguas
La acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir
condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una
alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos.
La OMS
El agua está contaminada cuando su composición es alterada de modo que no
conserva las propiedades que le corresponden en su estado natural
La Carta del Agua
La contaminación consiste en una modificación, generalmente provocada por
el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el
consumo humano, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así
como para los animales domésticos y la vida natural
Origen y tipos de contaminación
Según su origen:
- Difusa: El origen no está claramente definido y no tiene foco emisor
concreto. Aparece en zonas amplias.
- Puntual: Se produce por un foco emisor determinado a afecta a una zona
concreta.
INDUSTRIAL
AGRÍCOLA
URBANO
Según la actividad o no del ser humano:
- Natural: Presencia de sustancias sin las intervención del ser humano
(pólenes, esporas, hojas secas, excrementos, …). En su mayoría son
fácilmente eliminados.
- Antropogénico: Pueden ser:
Factores y nivel de contaminación
• En función de las características
del receptor:
- Tipo de receptor: Aguas superficiales
(más
fáciles
de
depurar)
o
subterráneas.
- Cantidad y calidad del receptor: Si el
volumen de agua es mayor también lo
será la
posibilidad de diluir los
contaminantes. Si la calidad del agua
ya es deficiente el problema se puede
agravar.
- Biocenosis: Mayor o menor presencia
de organismos que degraden la
materia orgánica presente.
- Características dinámicas o estáticas:
La contaminación puede dispersarse
de forma más fácil cuando la
movilidad de las aguas es mayor.
Factores y nivel de contaminación
En función de las características de la zona donde está el receptor:
- Si el índice de pluviosidad es alto se aumentará la capacidad de dispersión
de la contaminación.
- La pendiente del terreno favorece la dinámica y la dispersión de los
contaminantes.
En función de los usos previos del agua del receptor:
- Depende de la cantidad de vertidos que el receptor ha tenido que soportar
con anterioridad.
- Si el receptor ha dispuesto de sistemas de depuración que hayan
contribuido a la disminución del grado de contaminación.
Contaminantes del agua y efectos
CONTAMINANTES FÍSICOS
A) Temperatura
B) Partículas radiactivas
-Reducción de la cantidad de
O2 si aumenta la Tª.
- Desaparición de especies
- Reproducción anómala
-Acumulación
en
ríos,
embalses y fondos oceánicos.
- Inhalación de radón (cáncer)
C) Sólidos en suspensión.
-Aumento de la turbidez
- Modificación del olor, sabor.
- Alteraciones en las cadenas
tróficas
Contaminantes del agua y efectos
CONTAMINANTES QUÍMICOS
A) Orgánicos
B) Inorgánicos
C) Gases
Carbohidratos: Aguas residuales domésticas e industriales. Olores
Grasas: Industria agroalimentaria. Olores y cambio de color
Pesticidas: Vertidos industriales. Alteraciones en las cadenas tróficos
Fenoles: Vertidos industriales químicas farmacéuticas.
Álcalis: Aguas domésticas. Variaciones de Ph
Sales: Intrusión marina. Aumento de la dureza del agua
Metales: Vertidos industriales. Bioacumulación en cadenas tróficas
Nitritos: Vertidos agrícolas. Eutrofización
P: Detergentes. Eutrofización
S: Vertidos industriales. Purgante
Sulfuro de hidrógeno: Descomposición de aguas residuales domésticas.
Olor y sabor
Metano: Infiltraciones. Olor, sabor
CONTAMINATES BIOLÓGICOS
Microorganismos que producen o transmiten enfermedades (tifus, cólera,
paludismo,…
Algas que producen el cambio en el color, olor y sabor del agua
Efectos generales - Eutrofización
Consiste en un aumento de productividad primaria (excesivo crecimiento de las algas)
provocado por la introducción de bionutrientes que en condiciones normales actúan como
factores limitantes. Se produce en aguas estáticas como lagos, estuarios costeros y
mares cerrados
1) Vertido de fósforo y nitrógeno
(detergente o abonos).
2) Aumento desmesurado fitoplancton
en superficie.
3) Aumento de la turbidez.
4) Reducción de la luz y el O2.
4) Muerte de org. aerobios y
fotosintéticos que van al fondo.
5) Proliferan bacterias
descomponedoras que consumen
todo el O2
6) Crecimiento de bacterias anaerobias
y fermentación: H2S, CH4 y NH3
7) Simultáneamente en superficie
crecen cianofíceas mientras sigan
disponiendo de fósforo.
Efectos generales – Mareas rojas
Este efecto se produce de forma esporádica en algunas zonas costeras en verano debido
a la presencia masiva de organismos fitoplanctónicos. Las aguas se tornan de un
color rojo u ocre . Estos microorganismos producen toxinas que afectan a la pesca y
al marisqueo.
Contaminación de aguas subterráneas
En España el 30 % de la población y ¼ de la superficie agrícola de regadío se abastece
de aguas subterráneas en acuíferos.
En función de su posición
morfológicas:
Acuíferos libres: acuíferos cuya
capa de almacenamiento se
encuentra en contacto directo con
la superficie. El agua se encuentra
a presión atmosférica y su descarga
se produce en función de la época
del año y los regímenes de lluvias.
Acuíferos colgados: aquellos
que se encuentran desconectados
de la superficie freática definida
regionalmente
Acuíferos confinados, cautivos o mixtos: acuíferos que se encuentran separados de la superficie por
un material impermeable. Un pozo surgente es aquel cuya superficie piezométrica se encuentra por encima
del nivel topográfico; mientras que uno artesiano es aquel en el que el nivel topográfico está por debajo de
superficie.
Contaminación de aguas subterráneas
Los principales problemas que les afectan son:
-Contaminación: Puede ser puntual o difusa. El origen se encuentra en los
vertidos, fugas de aguas residuales e infiltraciones de las mismas, uso de pesticidas y
abonos en la agricultura. Debido a su escasa dinámica y baja capacidad
autodepuradora las medidas que deben tomarse son: limitación de actividades
contaminantes en las proximidades de un acuífero.
- Sobreexplotación: Se ocasiona al extraer agua en cantidad superior a su
capacidad de recarga, lo que puede provocar un descenso del nivel freático. Si la
sobreexplotación se da en acuíferos costeros se origina el fenómeno de la intrusión
salina.
Contaminación de aguas subterráneas
Contaminación del agua del mar
Poseen una capacidad de depuración mucho mayor quela de los ríos, lagos y aguas
subterráneas.
Causas:
- Llegada de contaminación procedente de ríos que arrastran agua y sedimentos
contaminados.
- Mareas negras: Proceden del transporte marítimo del petróleo, accidentes, fugas
ocasionales, vertidos ilegales, transferencia de combustible de un barco a otro.
Efectos
- Muerte de organismos marinos pon hundimiento.
- Muerte de algas por la incapacidad para realizar la fotosíntesis debido a la falta de
luz.
- Envenenamiento en los organismos de las cadenas tróficas
- Alteración de las actividades pesqueras.
Eliminación
- Procesos naturales: evaporación , emulsión (formación
- de chapapote), ….
Contaminación del agua de mar
Medidas preventivas
- Elaboración de reglamentación y leyes.
- Exigencia para el transporte de crudo y sustancias peligrosas de buques con doble
casco.
Medidas correctoras
- Barreras flotantes de contención
- Barreras químicas que utilizan geles para recoger el crudo
- Succión por bombas de aspiración
- Empleo de agentes dispersantes
- Empleo de agentes de hundimiento.
- Combustión del vertido
- Biorremediación. Siembra de poblaciones bacterianas
hidrocarburos.
que
degradan
http://www.webadicto.net/blogs/webadicto/?tag=/biorremediaci%C3%B3n
http://www.youtube.com/watch?v=3nxOTMoVNiw&NR=1
http://www.cetmar.org/documentacion/mareas_negras_catastrofes.htm
los
La calidad del agua
La calidad del agua se establece como aquellas condiciones que deben darse en el agua
para que ésta mantenga un ecosistema equilibrado. Se mide mediante unos
parámetros que pueden ser físicos, químicos o biológicos.
• Físicos: Transparencia, turbidez (materiales en suspensión), color, sabor y olor
(debidos a la presencia de materia orgánica).
• Químicos: Son los más útiles.
- OD: Cantidad de oxígeno disuelto. Ésta disminuye si se realizan vertidos de material
orgánicos.
- DBO: Demanda biológica de oxígeno. Cantidad de oxígeno que los microorganismos
necesitan para oxidar la materia orgánica. Se obtiene dejando la muestra aislada a
30ºC durante varios días y midiendo la concentración de oxígeno periódicamente. El
valor más representativo se obtiene al quinto día, DBO5.
- DQO: Se utiliza para calcular la cantidad de oxígeno necesaria para la oxidación de
compuestos sin la intervención de los seres vivos.
- COT: Mide el contenido total de carbono.
- PH
- Alcalinidad: presencia de iones bicarbonatos
- Dureza: Concentración de carbonato cálcico.
La calidad del agua
• Biológicos: Nos indican la cantidad de microorganismos que se encuentran en el
agua, virus, bacterias, hongos cianobacterias, …..
Parámetro
No
contaminación
Contaminación Débil
Contaminación
Fuerte
7
5
3
DBO (mg/L)
<5
<20
<50
DQO (mg/L)
20 a 40
40 a 60
< 80
0 - 50000
50000 - 100000
100000 a 1000000
OD (mg/L)
Bacterias
La calidad del agua
Indicadores biológicos de contaminación.
Aguas limpias
Ligera contaminación
Colas de rata
Efímeras
Perlas
Gammarus
Frigáneas
Tubifex
Sistemas de tratamiento y depuración
de aguas
A. Tratamiento del agua para consumo.
Consiste en la potabilización del agua (Estaciones de tratamiento de agua
potable ETAP).
a) Tratamiento global: Aplicación de procesos físicos y químicos pata hacer
sedimentar las partículas sólidas.
b) Tratamiento especial: Consiste en la desinfección (Cloración, ozono,
radiaciones ultravioleta…)
B. Autodepuración
Consiste en una serie de mecanismos como son:
- Sedimentación de partículas
- Degradación de materia orgánica en inorgánica.
- Enriquecimiento en oxígeno del agua.
Sistemas de tratamiento y depuración de
las aguas
C. Sistemas de depuración de aguas residuales.
Se trata de devolver al medio natural aguas contaminadas en el mejor estado
posible.
• Sistemas de depuración natural o blanda: reproducen sistemas de
autodepuración. Reproducen los procesos de autodepuración. Son útiles
para pequeños núcleos de población.
- Lagunaje: acción del tiempo y microorganismos en lagunas artificiales.
Lagunas aerobias: extensas y poco profundas.
Lagunas anaerobias. Pequeñas y profundas.
Lagunas facultativas. Ambos procesos
- Filtros verdes. Arenas y chopos.
Sistemas de tratamiento y depuración de
aguas
• Sistemas de depuración tecnológica o dura.
Se realiza por medio de unos mecanismos en Estaciones Depuradoras de
Aguas Residuales (EDAR) en las que se utilizan una serie de procesos con el
fin de conseguir una concentración y transformación de los contaminantes
presentes en el agua de forma que éstos puedan ser eliminados o reducidos
y se devuelva al receptor con alteraciones mínimas. Requieren una
importante inversión. Se pueden diferenciar:
- Línea de agua: Camino que recorre el agua residual desde que llega hasta su
vertido al receptor.
- Línea de fangos: Donde se concentran los contaminantes siguiendo un
recorrido distinto en la depuradora.
- Línea de gas: Proceso al que es sometido el biogás procedente de la línea de
fangos.
Línea de agua
Pretratamiento: Separación de sólidos en suspensión de tamaño
grande.
Desbaste o retención. Rejas.
Desarenado. Decantación de arenas.
Desengrasado. Junto al anterior.
Tratamiento primario. Separación de sólidos en suspensión de menor
tamaño, decantación y floculación.
Tratamiento secundario: procesos biológicos complementados por
decantación secundaria para eliminar la materia orgánica.
-Fangos o lodos activos. Tanques aerobios con inyección de O2, y
formación de lodos de microorganismos y mat. Orgánica.
- Lecho o filtro bacteriano. Depósito de materia inerte con
microorganismos descomponedores, a través del que pasa el agua residual
pulverizada.
Tratamiento Terciario. Mat. Inorgánica o nutrientes.
Desinfección. Cloro, ozono, luz uv.
Línea de fangos y línea de gas
Espesamiento de fangos. Reducir volumen eliminando H2O.
Estabilización de fangos. Eliminación de mat. orgánica. Vía aerobia o
Vía anaerobia: Digestores o fermentadores.
Acondicionamiento químico. Adición de compuestos o calor y
coagulación.
Deshidratación. Secado, filtros o centrifugación
El gas resultante de la digestión de fangos constituye la llamada línea de gas
ya que puede ser reutilizado para aportar energía que la planta depuradora
necesita para su funcionamiento . El gas que no es utilizado se suele
quemar en una antorcha de las que disponen la estaciones depuradoras.
http://www.youtube.com/watch?v=rVLaUGqCngw
http://www.youtube.com/watch?v=X948jn5nQ4c