1 “Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” Instituto Superior Tecnológico “Argentina” Nombres: Avila Jara Lucía Cossio Espinoza Claudia Escalante Salas Milagros Estrada Alanoca Lening García Pinillos César Uribe Gonzales Delanny Especialidad: Administración de Empresas Unidad didáctica: Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible Docente: Herlinda Aylas Homareda Semestre: III Sección: A Turno: Diurno Año: 2021 2 INDICE OBJETIVO .................................................................................................................................. 3 Contaminación Ambiental del Agua en el Perú y el Mundo ................................................... 4 Causas: ..................................................................................................................................... 4 Efectos: ..................................................................................................................................... 5 Contaminación de lagos:......................................................................................................... 5 Lago Titicaca: ...................................................................................................................... 5 Contaminación de ríos: ........................................................................................................... 6 Río Chili ............................................................................................................................... 7 Contaminación de los mares: ................................................................................................. 8 Los mares más contaminados del mundo: ........................................................................ 9 Actualidad del Río Rímac ....................................................................................................... 9 Ciclo del agua urbano ............................................................................................................... 10 Hidrogeología............................................................................................................................. 11 Conexión entre hidrogeología e ingeniería.......................................................................... 12 Hidrogeología en el Ingeniería Agrícola.............................................................................. 13 Aplicación de la Hidrogeología en la Ingeniería Civil........................................................ 13 Agua Virtual .............................................................................................................................. 13 Manejo y tratamiento de aguas servidas ................................................................................. 14 Nivel Internacional: .............................................................................................................. 15 Colombia ............................................................................................................................ 15 Chile.................................................................................................................................... 16 Nivel Nacional: ...................................................................................................................... 18 Manejo de las aguas residuales municipales:.................................................................. 18 Plantas con mayor porcentaje de tratamiento: .............................................................. 20 WEBGRAFÍA............................................................................................................................ 21 3 OBJETIVO El presente trabajo tiene como objetivo dar a conocer los puntos más relevantes que abarca la “Contaminación Ambiental del Agua en el Perú y el Mundo”, con la finalidad de informar y concientizar al lector sobre la importancia que tiene el agua en los seres vivos tanto en generaciones presentes como futuras. Además de brindar información de temas estrechamente relacionados con el agua como: El tratamiento de aguas residuales, la hidrogeología y agua virtual. 4 Contaminación Ambiental del Agua en el Perú y el Mundo La Organización Mundial de la Salud (OMS) define el agua contaminada como aquella que sufre cambios en su composición hasta quedar inservible. Es decir, es agua tóxica que no se puede ni beber ni destinar a actividades esenciales como la agricultura, además de una fuente de insalubridad que provoca más de 500.000 muertes anuales a nivel global por diarrea y transmite enfermedades como el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis. Los principales contaminantes del agua incluyen bacterias, virus, parásitos, fertilizantes, pesticidas, fármacos, nitratos, fosfatos, plásticos, desechos fecales y hasta sustancias radiactivas. Estos elementos no siempre tiñen el agua, haciendo que la contaminación hídrica resulte invisible en muchas ocasiones. Por esta razón, se suele recurrir al análisis químico de pequeñas muestras y organismos acuáticos para conocer el estado de la calidad del agua. Causas: Los factores naturales, como la filtración del mercurio presente en la corteza de la Tierra, pueden contaminar los océanos, ríos, lagos, canales y embalses. Sin embargo, lo habitual es que el deterioro del agua proceda de las actividades humanas y sus consecuencias, que detallamos a continuación: Calentamiento global El aumento de la temperatura terrestre, a causa de las emisiones de CO2, calienta el agua y esto hace que disminuya su nivel de oxígeno. Deforestación La tala de los bosques puede agotar las fuentes hídricas y genera residuos orgánicos que sirven de caldo de cultivo para bacterias contaminantes. Actividades industriales, agrícolas y ganaderas Los vertidos de productos químicos procedentes de estos sectores son unas de las causas principales de la eutrofización del agua. Basuras y vertidos de aguas fecales La ONU asegura que más del 80 % de las aguas residuales del mundo que llegan al mar y a los ríos están sin depurar. Tráfico marítimo Buena parte de los plásticos que contaminan los océanos proceden de los barcos pesqueros, petroleros y de transporte de mercancías. Derrames de combustible El transporte y el almacenamiento del petróleo y sus derivados dan lugar a filtraciones que pueden llegar a las fuentes de agua. 5 Efectos: Destrucción de la biodiversidad. La contaminación hídrica empobrece los ecosistemas acuáticos y facilita la proliferación descontrolada de algas Fito planctónicas en los lagos —eutrofización—. Contaminación de la cadena alimentaria. La pesca en aguas contaminadas, así como la utilización de aguas residuales en la ganadería y la agricultura, pueden transmitir toxinas a los alimentos que perjudiquen nuestra salud a través de su ingesta. Escasez de agua potable. La ONU admite que aún existen miles de millones de personas en el mundo sin acceso a agua potable y saneamiento, sobre todo en zonas rurales. Enfermedades. La OMS calcula que unos 2.000 millones de personas beben agua potable contaminada por excrementos, exponiéndose a contraer enfermedades como el cólera, la hepatitis A y la disentería. Mortalidad infantil. Según la ONU, las enfermedades diarreicas vinculadas a la falta de higiene causan la muerte a unos mil niños al día en todo el mundo. Contaminación de lagos: Existen muchos tipos de contaminación, pero, a continuación, nos centramos en qué es la contaminación del agua de lagos y ríos y los tipos de agentes contaminantes que la causan, todos relacionados con las acciones del ser humano y con las actividades que desarrolla. La contaminación hídrica en ríos, lagos y lagunas se da cuando la calidad de las aguas queda comprometida por la presencia de agentes de diverso origen que la desequilibran, haciéndola no apta para el consumo y, por ende, dificultando la vida en ella. Las principales fuentes y agentes de este tipo de contaminación son: Contaminación por basura (productos extraños) que arrojamos a los cauces de los ríos o lagos, como son latas, plásticos, envoltorios y un largo etc. Contaminación por desechos que llegan con aguas residuales, el agua residual ya es un contaminante. Contaminación por productos químicos. Contaminación por desechos y vertidos industriales. Lago Titicaca: Un total de tres millones de personas viven en las cercanías de la cuenca del Lago Titicaca y, según Naciones Unidas, las principales ciudades ribereñas generan más de 100.000 toneladas de residuos al año que van a parar al lago. Según el informe, también contribuyen a la degradación la actividad minera en los ríos cercanos al lago Titicaca y el calentamiento global. "El lago está contaminado, en Copacabana por ejemplo los domicilios no tienen alcantarillado bueno y todo va al lago", dice Sixto Paredes, un dirigente del denominado sector Lago, a quien BBC Mundo encuentra en una lancha cruzando el estrecho de Tiquina. Copacabana es un santuario y un destino turístico situado a orillas del lago. Allí las aguas tienen un color oscuro y el olor que despiden es desagradable. 6 Rolando Poma, el oficial de Desarrollo Humano del municipio de Tiquina, lamenta esta situación, pero asegura que la contaminación proviene de la ciudad de El Alto, vecina de La Paz, que tiene un millón de habitantes y que evacúa sus aguas residuales en ríos que luego desembocan en la bahía de Coana, en el lago Titicaca. Esa bahía es el punto más crítico en el lado boliviano, así como la región de Puno en Perú. Los pobladores ya han comenzado a sentir esos efectos, sobre todo en la disminución de los peces. Rolando Poma cuenta que la contaminación ha provocado "la pérdida del pescado. Algunas variedades han desaparecido" y otras empiezan a escasear. Por este motivo, ha empeorado la economía de los habitantes de las riberas del lago, sin embargo, la gente también vive de la ganadería y de la agricultura Contaminación de ríos: Los ríos son corrientes de aguas naturales que desembocan en un lago, quebrada, en un afluente, arroyo, y finalmente en el mar. Son recursos naturales que representan el 2% de la superficie de agua dulce y con que la mayoría de las poblaciones cuentan para su abastecimiento, consumo, riego, transporte y comercio. En este sentido, la contaminación de los ríos es aquella alteración en la calidad de estas aguas naturales por materiales, desechos, elementos, sustancias o productos químicos que son vertidos por diversas fuentes, haciendo que la misma no sea apta para la vida humana y animal. Por lo tanto, las principales causas o fuentes de contaminación de los ríos son; Ausencia de información o educación sobre el problema Agentes químicos, físicos y biológicos Materiales suspendidos Pesticidas, herbicidas e insecticidas y fertilizantes Falta de tratamiento de los residuos La escasez de agua Las tuberías de las fábricas Las alcantarillas, aguas negras material radiactivo Explotación de recursos minerales Los pozos petroleros Deforestación La agricultura Otros factores. Sin duda alguna, que las causas que dan origen a la contaminación de los ríos es el accionar del hombre con sus actividades insostenible o irresponsables con estos ecosistemas, por factores naturales y fisicoquímicos. 7 Contaminación de ríos en el Perú: En el Perú los ríos contaminados en el Perú son: en la cuenca del Mantaro: los ríos Mantaro, San Juan, Huarón, Carhuacayán, Yauli y Azulcolcha; en la Costa: el río Rímac, Moche, Santa, Cañete, Pisco y Locumba; también los ríos Huallaga, Hualgayoc y Huancapetí, en la selva. El rio más contaminado del Perú es el Río Chili de Arequipa Río Chili Es el principal afluente de la ciudad de Arequipa, es el más contaminado de nuestro país, de acuerdo al informe elaborado por la Autoridad Regional del Medio Ambiente– ARMA. El afluente es contaminado por residuos fecales que superan hasta en 1300 veces lo permitido, mientras que, en 700 veces, la contaminación por residuos totales, como papeles, botellas descartables y otros. Se han detectado más de 25 vertimientos domésticos, cifra mayor a la detectada el año pasado, además de 8 vertimientos contaminantes industriales y uno agrícola, mientras que las autoridades no asumen las medidas correspondientes para evitar tal contaminación. Esta agua es utilizada por el sector agrícola y deja como resultado productos contaminados, consumidos por la población e impedidos de ser exportados por no pasar el control de calidad. La población más afectada, es la del distrito de La Joya, quienes no sólo utilizan el recurso hídrico del afluente para el sector agrícola, sino también para el consumo doméstico. El alcalde de esta jurisdicción, Juan Herrera Obando, indicó que son más de 45 mil los habitantes afectados por el consumo del agua contaminada. Señaló que, ante la necesidad del uso del recurso, se ha instalado un canal para desviar parte de las aguas del afluente para ser tratada, aunque por la falta de tecnología requerida, esta no está garantizada. Aún, así los pobladores consumen el agua contaminada del río Chili y la población de la ciudad de Arequipa también, a través del consumo de los productos agrícolas que son regados, en su gran mayoría, con el agua de este afluente. Ante ello, los especialistas recomendaron descontaminar los productos, echando de dos a tres gotas de lejía en un recipiente con agua y dejándolos reposar por el lapso de 10 a 15 minutos, además de hervir bien el recurso hídrico que se consume. La población de Arequipa tendrá que seguir asumiendo estas medidas de prevención por cuatro años más, debido a que el 2014 recién se terminará de construir la planta de tratamiento de aguas residuales, proyecto que ya fue anunciado por las autoridades mistianas, teniendo previsto iniciar los trabajos el próximo año. 8 Contaminación de los mares: La contaminación marina o contaminación del mar es la contaminación que afecta a los mares y a los océanos, desde la zona de rompientes hasta el mar abierto. Incluye la que se produce en las costas, en los puertos, en las plataformas pesqueras, en la industria, en la navegación y en las zonas marítimas. Tiene un carácter global y requiere convenios internacionales, como MARPOL, y esfuerzos internacionales dirigidos a reducirla y asegurar un desarrollo sostenible del medio marino. En los años 80, la mayoría de los gobiernos mundiales creían que los océanos tenían la capacidad de desaparecer los desechos plásticos, micro plásticos y nucleares los cuáles en las últimas décadas han llegado a playas e islas. Una de las islas más afectadas ha sido la mítica isla de pascua, ya que, esta se encuentra a la altura del ecuador y muy cerca de una de las mayores islas de plásticos del mundo, en los últimos años han llegado cientos de toneladas de micro plásticos. La contaminación marina se produce cuando existen efectos dañinos o potencialmente dañinos que resultan de la introducción al océano de productos químicos, partículas, desechos industriales, agrícolas y residenciales, ruido excesivo o la propagación de organismos invasores. El 80 % de la contaminación marina proviene de la tierra. La contaminación por el aire es también un factor contribuyente al trasladar partículas de pesticidas u otros contaminantes al océano. La contaminación de la tierra y el aire ha demostrado ser perjudicial para la vida marina y sus hábitats. La contaminación a menudo proviene de fuentes no puntuales como la escorrentía agrícola, el polvo o partículas finas en la atmósfera y desechos arrastrados por el viento. La contaminación por nutrientes es una forma de contaminación del agua que resulta en aportes excesivos de nutrientes. Es una causa primaria de eutrofización de las aguas superficiales en la que el exceso de nutrientes, generalmente nitratos y fosfatos, estimulan el crecimiento desmesurado de algas. Muchos productos químicos potencialmente tóxicos se adhieren a pequeñas partículas que luego son absorbidas por plancton y animales bénticos, la mayoría de los cuales son detritívoros o filtradores. De esta manera, las toxinas se concentran hacia arriba dentro de las cadenas alimentarias marinas. Muchas partículas se combinan químicamente de una manera altamente depletiva de oxígeno, debido a lo cual los estuarios pueden convertirse en aguas anóxicas. Cuando los plaguicidas se incorporan al ecosistema marino, son rápidamente absorbidos en la red alimentaria marina. Una vez en las redes alimentarias, los plaguicidas pueden causar mutaciones y enfermedades que pueden ser dañinas para los humanos y para toda la cadena trófica. Los metales tóxicos, especialmente los metales pesados, también pueden penetrar en las redes alimentarias marinas y causar cambios en los tejidos, la bioquímica, el comportamiento, la reproducción y restringir o suprimir el crecimiento de la vida marina. Además, muchos alimentos para ganado tienen un alto contenido de harina de pescado o hidrolizado de pescado. De esta forma, las toxinas marinas pueden transferirse a los animales terrestres y aparecer en los productos lácteos y la carne consumidos por los humanos. 9 Los mares más contaminados del mundo: 1. Zona muerta del Golfo de México - Océano Atlántico: El agua de las granjas de Minnesota, Iowa, Illinois, Wisconsin, Missouri, Tennessee, Arkansas, Mississippi y Luisiana desemboca en el Océano Atlántico produciendo un fenómeno llamado zona muerta. Debido a los altos niveles de nitrógeno y fósforo que traen estas aguas los peces mueren en grandes cantidades. 2. Isla de basura del Atlántico - Océano Atlántico: Fue documentada por primera vez en 1972. Se estima que su tamaño en cientos de kilómetros con una densidad de 200 mil piezas de basura por kilómetro cuadrado en algunos sectores. 3. Gran isla de basura del Pacífico - Océano Pacífico: Se estima que esta gran isla tiene un área que se calcula de 700 mil kilómetros cuadrados (más grande que países como Afganistán o Ecuador) hasta 15 millones de kilómetros cuadrados (el único país que la supera es Rusia). Esta isla de basura atrae los desperdicios desde las costas de Norteamérica y Asia. 4. Océano Índico: Una isla de basura fue descubierta en el Océano Índico en 2010. Plástico y desperdicios químicos la conforman y es la tercera mayor concentración de basura en los océanos. 5. Mar Mediterráneo: Es considerado el más contaminado del mundo. Naciones Unidas estimó que 650 millones de toneladas de desagüe, 129 mil toneladas de aceite mineral, 60 mil toneladas de mercurio, 3,800 toneladas de plomo y 36,000 toneladas de fosfatos son vertidas cada año. Se necesitarían 100 años para que sus aguas se limpien y renueven según Greenpeace. 6. Mar del Caribe: Derrames de petróleo, sobrepesca, contaminación y el cambio climático están acabando con la vida marina en el Mar del Caribe. 7. Mar Báltico: Su contaminación ha provocado que las especies marinas del Mar Báltico se encuentren niveles debajos de lo normal. Especies como el arenque Báltico han sido puestos en listas de advertencia. Su consumo puede dañar la salud. Como río costero, el Rímac es estacional. El 90 % de sus aguas depende de las lluvias andinas, y el 10 %, de los glaciares. Por eso permanece casi seco la mayor parte del año y solo se vuelve tormentoso entre diciembre y marzo. Es, en pocas palabras, un río que siempre está en riesgo de perder su caudal. Y peor aún, es uno que en las últimas décadas ha sido olvidado, maltratado y contaminado en extremo. Actualidad del Río Rímac De acuerdo con la información proporcionada por el Servicio Nacional de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (Sedapal), el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) dio a conocer que, en el mes de febrero del 2021, la presencia promedio de plomo alcanzó en 0,015 miligramos por litro, cifra menor en 96,3% con relación al mismo mes del 2020. Asimismo, la cantidad promedio de aluminio y de hierro disminuyó en 84% y 83,9%; también la presencia promedio de cadmio se redujo en un 50%. 10 De igual manera, el nivel máximo de materia orgánica se redujo en 85,4%, y la cantidad promedio alcanzó 1,33 miligramos por litro, un resultado menor en 53,5%, indicó el informe técnico de Estadísticas Ambientales que analizó las muestras en el mes de febrero del 2021. Cabe recordar que el organismo anunció que, en el mes de marzo, la producción de agua potable en Lima Metropolitana disminuyó en 1,2%, y que alcanzó una cifra en más de 67 millones de metros cúbicos de agua, registrando una disminución de 1,2% respecto al volumen obtenido. El Ministerio de Agricultura y Riego, a través de la Autoridad Nacional del Agua (ANA) indicó que la cuarentena por la COVID-19 ocasionó un impacto positivo en las aguas del río Rímac, luego de que estas evidenciaran un cambio de color en los distritos de Chosica y Chaclacayo. La ANA también señaló que la claridad en las aguas del río hablador se debe a que se ha reducido una gran cantidad el arrojo de desmonte y basura al caudal del Rímac, pero también la ausencia de actividades productivas clandestinas sin operación. Flor de María Huamani, especialista de la ANA, recalcó que la presencia de las lluvias también ha sido un factor importante en bajar la turbidez del agua. “El estado de emergencia ha permitido observar el impacto al que se ven sometidos los recursos hídricos y sus bienes asociados por la acción del hombre. Por ello es importante que tomemos conciencia y consideremos que el agua de nuestros ríos y canales de regadío, son para consumo humano y agrícola, por lo que no deben ser zonas de arrojo de basura o desmonte”, dijo. Por otro lado, el presidente de Sedapal manifestó que el arrojo de basura, desperdicios y desmontes al río Rímac se redujo en un 90 % durante el estado de emergencia dispuesto por la llegada del coronavirus al Perú. Ciclo del agua urbano El siguiente diagrama explica de manera esquemática los pasos fundamentales del ciclo del agua urbano. En primer lugar, los operadores de agua urbana, que son las instituciones que se encargan del abastecimiento y saneamiento, obtienen el agua que se capta en la naturaleza dentro de sus múltiples variantes: lagos, ríos, embalses, aguas subterráneas, etc. El proceso de convertir esa agua captada en apta para el consumo humano es la potabilización. La distribución hace que el agua llegue al grifo de los consumidores en condiciones óptimas, por medio de una red de depósitos y tuberías a presión. Una vez se ha utilizado, el agua residual sale de los desagües de las casas, comercios, industrias y demás usuarios hacia los sistemas de alcantarillado. Estas redes, que transportan en general el agua por gravedad y en lámina libre (lo que quiere decir que son como ríos subterráneos dentro de las ciudades) acaban su trayecto en las estaciones depuradoras, donde a través de tratamientos generalmente biológicos, se disminuye su carga de materia orgánica e inorgánica hasta los niveles exigibles para su devolución aguas abajo al medio receptor. 11 Hidrogeología Según Custodio, la Hidrología, es definida como la ciencia geográfica que se dedica al estudio de la distribución espacial, temporal y las propiedades del agua presente en la atmósfera y en la corteza terrestre. Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio de las masas glaciares. El concepto fundamental de la hidrología es el Ciclo Hidrológico; como todo ciclo no tiene ni principio ni fin y su descripción puede comenzar en cualquier punto. La energía solar evapora el agua de la superficie de los ríos, lagos y océanos, concentrándola en la atmósfera en forma de vapor de agua, así como el vapor producido por la transpiración de las plantas. Gran parte del vapor de agua incorporado a la atmósfera se condensa y se precipita sobre los océanos y la tierra en forma de lluvia y nieve; otra pequeña parte se condensa como rocío y escarcha sobre la superficie terrestre, al precipitarse sobre el terreno, una parte del agua se escurre hacia los cursos de agua, lagos o mares; otra se evapora y una última parte penetra en el suelo. 12 Para comprender la dinámica del Ciclo Hidrológico y cómo influyen cada uno de sus componentes en la identificación de las zonas primordiales de recarga hídrica es importante contextualizar el área donde interactúan el agua superficial y el agua subterránea. La ciencia de la hidrogeología es aplicable en diferentes campos de ingeniería, siendo los más importantes la ingeniería agrícola y civil. Hay una amplia gama de contextos en que la hidrogeología se usa, en donde se incluye los recursos de agua subterránea y la evaluación de calidad, diseño de pozos, construcción y operación, contaminación, tierra contaminada y remediación de aguas subterráneas. También se usa en evaluaciones de impacto ambiental asociadas con la extracción de agua subterránea, petróleo y gas, minería y canteras, rellenos sanitarios, calefacción de fuentes subterráneas, energía geotérmica y obras de construcción. La hidrogeología es útil para comprender y mitigar los peligros naturales (como las inundaciones de aguas subterráneas) Conexión entre hidrogeología e ingeniería La primera relación de la hidrogeología con otros campos es con las ciencias básicas como la física, la química y las matemáticas. Las habilidades en estos campos son obligatorias para comprender la hidrogeología. Sin embargo, es difícil para un científico dominar todos estos aspectos, por lo que a menudo los ingenieros y científicos realizan una colaboración en conjunto en todos estos campos. Dado que la hidrogeología tiene un papel importante en los diseños realizados por los ingenieros, la hidrogeología y los campos de ingeniería también están relacionados entre sí. 13 Hidrogeología en el Ingeniería Agrícola Aplicaciones prácticas de la hidrología, se encuentran en labores tales como diseño y operación de estructuras hidráulicas, abasteciendo de agua, tratamiento y disposición de aguas residuales, irrigación, drenaje, control de inundaciones, erosión, control de sedimentos, etc. El papel de la Hidrología aplicada ayuda a analizar los problemas relacionados con estas labores y prever una guía para el planteamiento y el manejo de los recursos hídricos. Vásquez indica, desde el punto de vista hidrológico, una cuenca es una porción de superficie terrestre donde todas las aguas de precipitación se unen para formar un solo curso de agua. Aplicación de la Hidrogeología en la Ingeniería Civil A la hora de resolver un problema hidrogeológico en una obra civil, es muy importante caracterizarlo cualitativa y cuantitativamente con el mayor grado de aproximación posible a la realidad. Para ello hay que realizar una etapa de investigación aplicando las técnicas más adecuadas al caso particular. Se van a describir a continuación las técnicas más usuales para caracterizar importantes, así como la información que pueden aportar, tratando de especificar su alcance y limitaciones. Agua Virtual El Agua Virtual es la cantidad de agua requerida para producir algo, originalmente alimentos de origen agrícola. El Perú, a pesar de la gran cantidad de agua que posee, importa anualmente cientos de miles de dólares en alimentos. Algunos de estos productos son subsidiados, lo que distorsiona fuertemente nuestra economía. De acá que las súbitas alzas de los productos agrícolas en el mercado mundial impacten duramente en la población peruana. El Perú importa anualmente alrededor de 1 300 000 toneladas de trigo, el 90% del consumo nacional, lo que representa unos 1300 millones de metros cúbicos (41 m3 /s) de Agua Virtual. Es bien conocida la importancia que tiene el agua en la vida en general y en la de los seres humanos en particular. El agua no solo es fundamental para la vida; el agua es la vida misma. Es por eso que Naciones Unidas proclamó el decenio 2005-2015 como el Decenio Internacional para la Acción, “El agua fuente de Vida”, sosteniendo que el agua es “fundamental para el desarrollo sostenible, en particular para la integridad del medio ambiente y la erradicación de la pobreza y el hambre, y que es indispensable para la salud y el bienestar humanos”. Por lo general solo se comprende la importancia y el valor del agua cuando se la pierde. Para que esto no ocurra es indispensable su manejo eficiente e ir a una Gestión del Agua; es decir, que se debe manejar el agua de modo que su aprovechamiento actual no impida que también puedan gozar de ella las generaciones futuras. Se trata de un tema sumamente importante para el desarrollo y bienestar de un país, pero también es cierto que da lugar a múltiples conflictos de intereses. 14 Del agua total utilizada en el mundo el mayor porcentaje corresponde largamente a la agricultura. En los países áridos y semiáridos el porcentaje no solo es mayor, sino también creciente, por la necesidad de producir alimentos. Pero la población necesita también disponer de agua para otros usos entre los que está la generación de energía limpia y renovable, como la hidroeléctrica. En consecuencia, resulta ser fundamental buscar el eficiente manejo del agua de riego, para mitigar así la escasez del recurso. El comercio de Agua Virtual se realiza continuamente entre los países y representa alrededor de un 15% del agua que se usa en el mundo. En general, Norteamérica exporta Agua Virtual y el Asia la importa. Hay países como Australia, Estados Unidos, Canadá, Argentina y Brasil que exportan grandes cantidades de Agua Virtual, en tanto que otros, como Japón, Italia, el Reino Unido, Alemania y Corea del Sur la importan en grandes cantidades. Dado que hay países que exportan e importan Agua Virtual se debe calcular, en cada caso, el valor neto correspondiente. Manejo y tratamiento de aguas servidas Los métodos más comunes de purificación de agua dependen de que la electricidad/energía esté disponible durante todo el día, lo que ciertamente no es una realidad en todas partes • Calor o radiación • Tratamiento químico • Procesos de eliminación física El calor o la radiación pueden destruir patógenos eficazmente (p.ej., las técnicas incluyen la ebullición, la radiación solar, etc.). Aunque estos métodos matan a los patógenos, no ofrecen protección contra la recontaminación. Los productos químicos se utilizan abundantemente para purificar, desinfectar y proteger contra la recontaminación. La eliminación física ayuda a reducir los contaminantes microbianos y químicos al separarlos del agua, utilizando técnicas de sedimentación o filtración. Las tecnologías utilizadas por SSS son generalmente las mismas que en los sistemas PDU y PDE. La diferencia es que se amplían, suministrando agua potable a las comunidades en cantidades de entre 1.000 y 10.000 litros por día, y pueden incluir tecnologías aplicadas en gran escala. La SSS también se emplea con más frecuencia para suministrar agua de emergencia. 15 Nivel Internacional: Colombia Para poder iniciar el tratamiento de aguas residuales en Colombia es necesario emplear químicos como el hipoclorito sódico, conocido por eliminar algas y bacterias para obtener agua pura y limpia. La otra opción para tratar las aguas residuales es utilizar un sistema de tuberías y dirigir el agua a una planta de tratamiento municipal. Métodos físicos, químicos y biológicos A la hora de eliminar los contaminantes que existen en el agua, se pueden emplear desde sencillos procesos físicos como la sedimentación (consiste en dejar que los contaminantes se depositen en el fondo por gravedad), hasta otros más complejos; como la filtración a través de mallas y tamizados, o la evaporación. También se utilizan métodos químicos, como la precipitación química o la reducción electrolítica. Además, hay procesos biológicos, como son los lodos activos, filtros bacterianos o lagunaje, conocidos también como tratamientos secundarios. Son precisamente estos últimos los más habituales en el tratamiento de aguas residuales en Colombia. 16 Situación actual en Colombia: La construcción de sistemas de tratamientos de aguas residuales en el país suramericano es una práctica relativamente reciente. Colombia trata 10% de las aguas residuales a pesar de contar con una capacidad instalada que alcanzaría 20%. Según un estudio del Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (Unicef), menos de la cuarta parte de los municipios de 21 departamentos analizados cuentan con una planta de tratamiento de aguas residuales. Hoy en día, en Colombia existen 562 sistemas instalados en diferentes municipios; sin embargo, no todos los sistemas tratan la totalidad del agua residual producida. Se estima que solo 10% de los sistemas construidos tienen un adecuado funcionamiento. La tendencia, en cuanto a sistemas de tratamiento de aguas residuales en Colombia, es la utilización de tratamientos secundarios, como la construcción de lagunas de estabilización (44%), sistemas de aireación extendida (9.4%) y filtros biológicos (7%). Plantas de aguas residuales en el país: Planta de San Fernando Un ejemplo de tratamiento de aguas residuales en Colombia es la planta de San Fernando, situada en el municipio de ltagüí. Esta planta recibe para su tratamiento las aguas industriales y residenciales de Envigado, Itagüí, Sabaneta, La Estrella y parte del sur de Medellín. San Fernando efectúa un tratamiento secundario y remueve entre 80% y 85% de la contaminación del agua antes de devolverla al río Medellín. Planta de Bello Otra estructura similar es la planta de tratamiento de Bello, en el Norte del Valle de Aburrá, considerada la más grande de Colombia. En ella se reciben las aguas residuales de residencias, industrias y comercios de Medellín y Bello. Las operaciones en esta planta ayudan a sanear el río Medellín. En definitiva, el tratamiento de aguas residuales en Colombia es fundamental para la recuperación ambiental de las cuencas hidrográficas más contaminadas del país. Solo así será posible mejorar la calidad de vida de los ciudadanos y, por supuesto, preservar la biodiversidad colombiana. Chile En Chile, al año 2017 existen 278 PTAS autorizadas por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, de las cuales el 11% aproximadamente se encuentra en la Región Metropolitana. De las 278 Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas autorizadas un 59,4% utilizan un sistema de tratamiento principal basado en los lodos activados, a estas le siguen las plantas basadas en lagunas con un 23,4%, y los emisarios submarinos con un 11,5%. (Superintendencia de Servicios Sanitarios, 2017) 17 Pretratamiento: Las aguas servidas que llegan a la planta suelen provenir de grandes cauces, o directamente del alcantarillado de la comunidad. Debido a esto es normal que el flujo de agua contenga arena, aceites, grasas, roedores y desechos sólidos de gran tamaño como maderas, fierros, colchones, entre otros. Algunas plantas optan por introducir un tratamiento al afluente, previo a su ingreso a la PTAS, en el cual se retiran estos desechos sólidos de mayor tamaño y cualquier otro residuo u organismo que pueda significar un peligro para la integridad del sistema de tratamiento de aguas. La razón es que los plásticos, ramas y otros pueden tapar las tuberías o en el caso de las arenas, provocar la abrasión de estas y depositarse en los estanques sedimentadores. El objetivo de un pretratamiento es acondicionar las aguas residuales para aumentar así la eficacia de los procesos posteriores, y a su vez evitar la erosión y taponamientos en la instalación. Para esto se utilizan rejas con tamices de uno o diferentes tamaños, desarenadores y/o desgrasadores. Tratamiento primario: El objetivo del tratamiento primario es la remoción de la materia orgánica y sólidos suspendidos en el afluente a través de las tecnologías de flotación y sedimentación. Flotación. - es un proceso en el cual se introducen micro burbujas de aire en un estanque con agua residual o lodo. Al ascender las microburbujas, las partículas presentes en el líquido se adhieren a éstas, separándose y formando una capa flotante de material concentrado. Sedimentación. - consiste en transportar el afluente a estanques sedimentadores, en los cuales los sólidos suspendidos, se depositan en el fondo de estos. Este proceso se ve ampliamente favorecido si se realiza en conjunto los procesos de coagulación y floculación. Coagulación y floculación de sólidos. - suspendidos en el agua son procesos fisicoquímicos, que consisten en la adición de compuestos químicos que desestabilizan las partículas en suspensión presentes en las aguas servidas, formando coágulos o flóculos. Los coagulantes funcionan desestabilizando partículas con cargas similares para de esta manera formar coágulos y precipitar. La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en floculas de tamaño creciente hasta precipitar completamente, este proceso es complementario con la coagulación ya que aprovecha las partículas desestabilizadas por el coagulante que neutraliza las cargas electroestáticas, facilitando así la aglomeración con el floculante, que generalmente es un compuesto orgánico con la capacidad de aglutinar sólidos en suspensión, 6 siendo el Polímero de Acrilamida el más utilizado para el proceso de floculación (Sasia, 2010). Este proceso es muy importante en el tratamiento de aguas servidas debido a que es aquí donde se reduce la cantidad de sólidos en suspensión de manera considerable, lo cual aumenta la eficiencia de procesos tales como sedimentación y digestión aeróbica de la materia orgánica presente en las aguas servidas. 18 Tratamiento Secundario: Es donde se procede a remover la materia orgánica disuelta en el agua. Es aquí donde se reduce significativamente el contenido biológico de las aguas residuales como lo son los coliformes fecales, residuos de alimentos, detergentes, entre otros. Debido a esto, el tratamiento secundario es visto muchas veces como el proceso principal de una PTAS. El contenido biológico de las aguas es reducido utilizando organismos, los cuales son aplicados en reactores biológicos en condiciones determinadas por el tipo de tratamiento secundario que se aplique, así como también del tipo de organismo que se utilice. En Chile las tecnologías usadas mayoritariamente son las lagunas, sistema de medio fijo, lombrifiltros y lodos activados (Barañao & Tapia, 2004). Tratamiento Terciario: El tratamiento terciario es la etapa final en el tratamiento de aguas servidas. Su objetivo es mejorar la calidad del agua generalmente enfocada a la remoción de nutrientes (Nitrógeno y Fósforo) y desinfección de las aguas servidas, los cuales en muchos casos se aplican únicamente para dar cumplimiento a las normas de descargas de efluentes. Dentro de los sistemas de tratamiento terciario destacan los humedales artificiales, remoción de nutrientes y la desinfección. Nivel Nacional: Manejo de las aguas residuales municipales: 1.- Las EPS Saneamiento u otras entidades similares, captan el agua de cuerpos receptores como ríos, lagos, manantiales, pozos subterráneos, y les brindan un tratamiento con la finalidad de hacerlas aptas para consumo humano. 2.- El agua para consumo humano es empleada para el desarrollo de actividades domésticas, comerciales e industriales, que terminan generando aguas residuales municipales. Estas últimas son vertidas a la red de alcantarillado de las EPS Saneamiento u otras similares. Las aguas residuales que no son descargadas a una red de alcantarillado se vierten sin tratamiento a los cuerpos de agua naturales, terrenos baldíos o son utilizadas para el riego de cultivos. 3.- Parte de las aguas descargadas a la red de alcantarillado es derivada a las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) para su tratamiento, empleando diversas tecnologías como: lagunas facultativas, lagunas aireadas, lodos activados o filtros percoladores, entre otros. Posteriormente, estas aguas tratadas son empleadas para el riego de cultivos, áreas verdes, piscicultura o vertidas a cuerpos de agua natural. 4.- Las aguas residuales descargadas a la red de alcantarillado que no son derivadas a las PTAR son vertidas sin ningún tratamiento a los cuerpos de agua natural, terrenos baldíos, o son empleadas en prácticas inadecuadas como riego de cultivos, lo que representa un riesgo para la salud y el ambiente. 19 20 Plantas con mayor porcentaje de tratamiento: Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) Taboada y La Chira ayudan a descontaminar alrededor del 80% del desagüe de Lima Metropolitana y del Callao, es decir, se tratan las aguas servidas de unos 6 900 000 habitantes. Ambas PTAR son concesiones que se vienen ejecutando mediante Asociaciones Público Privadas (APP), un mecanismo que promueve la inversión privada en obras públicas de infraestructura que contribuyen al cierre de brechas sociales. Las dos plantas congregan el 80% de las aguas residuales en la ciudad de Lima y Callao, lo cual demuestra el éxito del mecanismo de las APP como una fuente de solución al tratamiento de aguas residuales y al mejoramiento ambiental. Antes del funcionamiento de ambas plantas (2012), solo se trataba el 21% de las aguas residuales de Lima y Callao. Estas PTAR están concesionadas a 25 años. 21 WEBGRAFÍA https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/contaminacion-del-agua http://jumapam.gob.mx/cultura-del-agua/distribucion-de-agua-en-elplaneta/#:~:text=El%2097.5%25%20del%20agua%20en,encuentra%20en%20un%20est ado%20s%C3%B3lido. https://www.fundacionaquae.org/agua-dulce-salada/ https://fandelagua.com/diferencia-entre-agua-salada-y-agua-dulce/ https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/el-ciclo-del-aguawater-cycle-spanish?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects https://www.acnur.org/5c93e4c34.pdf https://www.nyfdecolombia.com/contacto https://www.acciona.com/es/soluciones/agua/areasactividad/depuracion/?gclid=Cj0KCQjwkZiFBhD9ARIsAGxFX8CqZUHQ67LDe0RcZ TTuQoreWygT4Z6poe_bR6Ts5cw-Vbcc6hnV0_saAtc4EALw_wcB https://www.acciona.com/es/proyectos/ https://foroconsultivo.org.mx/INCyTU/documentos/Completa/INCYTU_19-028.pdf https://twenergy.com/ecologia-y-reciclaje/como-ahorrar-agua/tratamiento-aguasresidualescolombia/#:~:text=Colombia%20trata%2010%25%20de%20las,de%20tratamiento%20 de%20aguas%20residuales. http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/152816/Juan%20Pablo%20Silva.pdf?s equence=1&isAllowed=y https://www.oefa.gob.pe/?wpfb_dl=7827#:~:text=Lima%20genera%20aproximadament e%201%20202,de%20aguas%20residuales%20al%20d%C3%ADa. https://www.gob.pe/es/institucion/vivienda/noticias/314392-ptar-la-chira-y-taboadaconoce-las-plantas-que-tratan-el-80-del-desague-de-lima-y-callao https://rpp.pe/mundo/medio-ambiente/cuales-son-los-mares-mas-contaminados-delmundo-noticia-969378 https://rpp.pe/mundo/medio-ambiente/cuales-son-los-mares-mas-contaminados-delmundo-noticia-969378?ref=rpp https://rpp.pe/peru/actualidad/el-rio-chili-de-arequipa-es-el-mas-contaminado-del-perunoticia-379302#:~:text=Actualidad,El%20r%C3%ADo%20Chili%20de%20Arequipa%20es%20el%20m%C3%A1s%20co ntaminado%20del,en%201300%20veces%20lo%20permitido.
