Administración del Agua

Presentación del tema: "Administración del Agua"— Transcripción de la presentación:

1 Administración del Agua

2 El Problema del Agua El agua en su forma liquida es el material que hace posible la vida en la Tierra. Los organismos vivos tienen células que contienen al menos 60% de agua. El agua posee características y propiedades físicas que la hace única. Debido a esto, su uso es muy importante y vital para todos los seres humanos, así como para los procesos industriales y comerciales. Así, obtenemos muchos beneficios del agua pero… tenemos un problema muy serio…

3 El Problema del Agua Para los seres humanos, así como las industrias, la calidad del agua es tan importante como su cantidad. Los océanos cubren un 70% de la superficie terrestre, donde encontramos el 97% de agua total del planeta. Sin embargo el agua salada no sirve para el consumo humano, ni muchos procesos industriales. Entonces, el problema principal es el agua dulce sin contaminar llamada agua potable. Hoy, a pesar de los avances en las perforaciones y los métodos de riego y purificación del agua, la ubicación, calidad, propiedades y control del agua potable, sigue presentando significativos problemas.

4 El Problema del Agua Hasta hace poco empezamos a entender la importancia de este recurso y su agotamiento en algunas partes del mundo. La demanda de agua dulce está creciendo para necesidades industriales, agrícolas y personales. En algunas partes del mundo hay grandes fuentes de agua potable y en otras, apenas existe o en muchos caso han desaparecido completamente.

5 ¿Por qué? del Problema del Agua
La escasez de agua potable en todo el mundo se atribuye directamente al uso humano inadecuado de este recurso lo que ha favorecido su contaminación. Esta, ha afectado de manera negativa los suministros de agua en todo el mundo.

6 ¿Por qué? del Problema del Agua
Muchos países sobre todo los que están en vía de desarrollo, no tienen acceso al agua potable de manera segura. Según datos de la OMS, es cerca del 25% de esta población. Este problema también afecta a las regiones económicamente avanzadas.

7 Consecuencias del Problema del Agua
Existen cerca de 5 millones de muertes por enfermedades relacionas al agua: Cólera, Malaria, Dengue, fiebre y disentería. Para el año 2025, se estima que una de cada tres personas estará amenazada por escasez de agua dulce. 450 millones de personas en 29 países carecen de agua. El agua se volverá tan importante como le petróleo y esto será fuente de conflicto mundial. Cambias bruscos en las aguas que generaran lluvias que producirán sequias periódicas en algunas áreas e inundaciones en otras.

8 El Ciclo Hidrológico Toda el agua esta inmersa en un proceso constante de reciclado denominado Ciclo Hidrológico.

9 Evaporación Este implica la adición de energía a las moléculas de un líquido, de manera que este se convierte en un gas en el cual las moléculas se encuentra mas separadas. La energía solar proporciona la energía que provoca que el agua salada se evapore de la superficie de los océanos, del suelo, de los cuerpos de agua dulce y de las superficies de las plantas.

10 Evapotranspiración Consiste en el proceso donde el agua se evapora de las plantas proveniente de dos fuentes diferentes: El agua que ha caído sobre las plantas como la lluvia, roció o nieve. El agua que las plantas absorben del suelo y transportan a las hojas donde luego se evapora.

11 Condensación Es el proceso contrario en el cual las moléculas de un gas liberan energía, se juntan y se convierten en liquido.

12 Condensación y Precipitación
El vapor de agua se mueve por toda la superficie terrestre y cuando se calienta el aire húmedo, se enfrían estas moléculas, formándose las gotas de agua que caen en forma de lluvia.

13 Escurrimiento Es el agua superficial que se mueve sobre la superficie de la tierra e ingresa a las corrientes y ríos.

14 Escurrimiento De acuerdo al tipo de suelo donde se precipita el agua proveniente de las nubes pueden tomar distintos nombres: Aguas freática: Llegan a los espacios de los sustratos, llenando estantes subterráneos que pueden ser almacenados por mucho periodo. Acuífero: Cuando la capa porosa se satura de agua y pueden ser: acuíferos sin confinar, semi-confinados y confinados.

15 Influencias Humanas en el Ciclo Hidrológico
La actividades humanas pueden impactar de manera significativa en la evaporación, el escurrimiento y la infiltración. Miremos algunos ejemplos: Cuando el agua se utiliza como refrigerante o en las plantas de irrigación de cultivos, la tasa de evaporación se incrementa.

16 Influencia Humana en el Ciclo Hidrológico
La eliminación de la vegetación mediante la tala o la agricultura incrementa el escurrimiento y disminuye la infiltración, produciendo una mayor erosión del suelo.

17 Influencia Humana en Ciclo Hidrológico
Los complejos urbanos con sus superficies pavimentas impenetrables han incrementado los escurrimientos y por lo tanto, también han reducido la infiltración. Esto, ha aumentando los riesgos de inundaciones cuando el exceso de agua de tormenta no puede salir por las vías fluviales y de alcantarillado especiales.

18 Influencia Humana en Ciclo Hidrológico
Muchas ciudades combinan el agua de las tormentas con la aguas residuales en sus plantas de tratamiento, generando serios problemas de contaminación cuando estas aguas se escurren nuevamente a las fuentes de agua.

19 Tipos de uso del agua El uso del agua varia de manera considerable alrededor del mundo según la disponibilidad y el grado de industrialización. Se puede clasificar en cuatro categoría: Uso doméstico Uso agrícola Uso industrial Uso en corriente Recordemos que algunos usos son: Uso consuntivo Uso no consuntivo

20 Uso domestico del agua El uso doméstico del agua comprende el uso del agua potable. Esta generalmente es suministrada por los municipios y entes reguladores de servicio del agua, donde el agua se filtra de alguna fuente natural para eliminar partículas nocivas. En este proceso, se agregan sustancias como el cloro, el ozono y luz ultravioleta para una mayor desinsectación. El empleo doméstico comprende el uso de este recurso como agua potable, para el aire acondicionado, para el baño, el lavado de la ropa, trastes, inodoro, riego de jardines, etc. Según estudios una persona norteamericana utiliza cerca de 100 galones diarios de agua.

21 Uso domestico del agua ¿Donde inicia el problema?
Mas de 150 mil millones de litros de agua se utilizan a diario en los estados unidos para propósitos domésticos y urbanos donde apenas el 2% se utiliza para consumo humano. Cerca del 69% se utiliza como solvente para arrastrar desperdicios, el 29% para jardines y céspedes. Sin embargo el 100% de agua que ingresa a los hogares a sido tratada a fin de hacerla segura para beber.

22 Uso doméstico del agua

23 Uso agrícola del agua La irrigación es el uso mas consuntivo del agua en la mayor parte del mundo y representa el 80% de toda el agua consumida en Norteamérica. La cantidad de agua utilizada en la agricultura y la ganadería se incrementa cada día en el mundo. La construcción y mantenimiento de estructuras de irrigación, como presas, canales, tuberías y bombas son costosas. En cambio, los costos del agua de irrigación han sido tradicionalmente bajos y debido a esto, los agricultores han desperdiciado mucha agua.

24 Uso agrícola del agua Debemos tomar en cuenta reducir la demanda de agua por irrigación pero ¿como? Reduciendo la demanda de cultivos que demandan mucha agua sobre todo en áreas áridas por ejemplo: trigo o frijol de soya que requieren menos agua. Uso de irrigación por goteo o algunas variaciones de aspersión que utilizan el agua de manera mas eficiente. Uso del agua proveniente de las plantas de tratamiento de aguas residuales.

25 Uso industrial del agua
Representa el 23% a nivel mundial dado que en la mayoría de los procesos industriales esta se utiliza para enfriamiento y luego se regresa a la fuente, consumiéndose solo una pequeña cantidad. Además en muchos procesos se puede utilizar agua salada, aunque no todas las empresas lo hacen. A pesar de que el uso del agua industrial es bajo tiene impacto significativo debido a que el cambio de temperatura del agua al ser desechada directamente a una corriente afecta el ecosistema acuático al incrementar el metabolismo de los organismos y reduce la capacidad del agua de mantener oxigeno disuelto.

26 Uso industrial del agua
A lo anterior agregamos como mayor preocupación que muchas empresas utilizan agua para disipar y transportar materiales de desecho, sobretodo en las zonas urbanas lo que degrada la calidad del agua, reduce su utilidad para otros fines y daña directamente a los peces y otras especies de la vida silvestre, ocurriendo con mayor razón si los desechos son tóxicos.

27 Uso del agua en corriente
El uso del agua en corrientes no elimina el vital liquido, pero hace uso de sus canales y cuencas. Los usos más importantes son para energía hidroeléctrica, recreación y navegación. A pesar que su uso no acaba con el agua, esto requiere modificar su dirección, tiempo y flujo, afectando al curso de la misma.

28 Uso del agua en corriente
Tiene sus beneficios sobre todo para la creación de energía eléctrica, generando beneficios en la reducción de combustibles fósiles y además que en este proceso no se le agregan productos ni desechos al agua. Como todo proyecto además de beneficios también hay desventajas como los altos costos de sus construcción, la destrucción de hábitat natural de los seres vivos y cambios en las corrientes y las tierras circundantes.

29 Uso del agua en corriente
Las presas crean lagos de gran área superficial y esto, hace que se incremente la evaporación. En regiones áridas, muchas veces el flujo por debajo de las presas es intermitente, lo cual altera el contenido de oxígeno del agua, que a su vez interrumpe la migración de peces y altera la población de algas y pequeños organismos. Pero todo esto va en dependencia del tamaño de la presa. Mientras mas grande sea esta, mayor y mas significativo será el impacto.

30 Uso del agua en corriente
Por otra parte el buen uso de la corriente resulta provechoso para el hombre en lo relacionado a la recreación, brindándole la oportunidad de practicar deportes como la pesca, esquí acuático, la vela y otros. Además, debemos recodar que los principales ríos y fuentes de agua son utilizados como vías de transporte.

31 Tipos y fuentes de contaminación del agua
Los contaminantes del agua son elementos que ingresan a esta y cambian el ecosistema natural o interfieren con los diferentes segmentos de la población que dan uso a este recurso. El agua puede evaluarse a fin de determinar su calidad. A partir de esta evaluación, se tratara químicamente para mejorarla, eliminando así los residuos, contaminantes y sustancias tóxicas.

32 Tipos y fuentes de contaminación del agua
Compuestos químicos tóxicos o ácidos capaces de matar a los organismos y hacer que el agua no se adecue a los usos humanos. Materia orgánica disuelta que se descompone en el agua. Materia orgánica alterada por la acción de los microorganismos que consumen y disminuyen demasiado el nivel de oxígeno disuelto en el agua, causando la muerte de los organismos acuáticos. Fenómeno de la Demanda Bioquímica de Oxígeno. Organismos causantes de enfermedades producto de las aguas residuales con desperdicios humanos y de animales domésticos.

33 Tipos y fuentes de contaminación del agua
5. En casos extremos sustancias radioactivas y biodegradables. 6. Algunos nutrientes como nitratos y fosfatos incrementan la tasa de crecimiento de plantas y algas acuáticas de manera indeseable. Fenómeno de Eutroficación. De manera directa las fuentes de contaminación se clasifican en fuentes puntuales y fuentes no puntuales. Puntuales: La fuente de contaminación puede identificarse fácilmente debido a que tiene una fuente y un lugar definido cuando ingresa el agua. No Puntuales: Contaminantes difusos provenientes de zonas agrícolas, áreas urbanas pavimentadas, la lluvia ácida y el escurrimiento y que son difíciles de identificar y controlar.

34 Puntuales No Puntuales

35 Contaminación de aguas municipales
Los municipios se enfrentan a una arma de doble filo: 1. Abastecer el agua potable. 2. Eliminar los desperdicios. El principal problema son los desperdicios de los hogares: Materia orgánica proveniente de la basura y las comidas. Agua con detergente producto del lavado de ropas y trastes. Desperdicios humanos. Los desperdicios de la actividad humana que se depositan en los sistemas acuíferos vienen acompañados de gran cantidad de bacterias potencialmente dañinas para el ser humano y que no son detectables por este pero que al ser consumidas, pueden generar epidemias.

36 Contaminación agrícola del agua
La actividad agrícola es la principal causa de los problemas de la contaminación del agua por el uso excesivo de fertilizantes. La exposición de la tierra a la erosión provoca grandes cantidades de sedimentos que se agregan a las corrientes de agua. Los escurrimientos de los comedores de animales transportan materia orgánica y bacterias.

37 Contaminación industrial del agua
Las fabricas y los complejos industriales desechan una parte o la totalidad de sus desperdicios en los sistemas de aguas residuales. Según el tipo de empresa, los desechos podrán ser orgánicos, derivados del petróleo, metales, ácidos, materiales tóxicos, organismos, nutrientes y partículas. La explotación minera es otra fuente de contaminación que contribuye en gran medida a la adición de sedimentos y otros materiales a las aguas superficiales.

38 Contaminación térmica
Las fabricas utilizan el agua para Proporcionar el enfriamiento de sus procesos industriales. Así, la contaminación térmica se presentada cuando esta agua regresa nuevamente a la fuente original pero caliente. Muchas empresa evaporan el agua a través de turbinas y calderas, pero otras las devuelven al medio acuático por ser mas fácil y menos costosa, pero como mostramos anteriormente, los efectos son perjudiciales para las especies que habitan en estas fuentes de agua.

39 Contaminación por derrames de petróleo
La contaminación marina por derrame de petróleo proviene de muchas fuentes. Ejemplo de ello son las excavaciones petroleras y los accidentes ocurridos a buques tanques petroleros. Estos accidentes son devastadores para la vida en mares y océanos. Accidentes como Exxon Valdez donde se derramaron más de 11 millones de galones de petróleo al océano afectando 1500 km de la línea costera en Alaska. A pesar de estos accidentes se libera mas petróleo en descargas pequeñas e irregulares menos visibles.

40 Contaminación por derrames de petróleo
Dos tercios de toda la contaminación marina por petróleo proviene de 3 fuentes: Escurrimiento de las calles. Desechos inadecuados de aceite y lubricantes de maquinas. Descargas internacionales que ocurren durante el manejo de tanques. Debido a que se ha incrementado la cantidad de pozos y tanques petroleros, ha crecido también el potencial de contaminación por derrame de petróleo.

41 Contaminación del agua subterránea
Las aguas de los mantos freáticos están también propensas a ser contaminadas. Aunque el proceso de acceso a esta agua es mas caro y tedioso, el bombeo de esta se realiza. Las principales fuentes de contaminación son: Los productos agrícolas como fertilizantes y plaguicidas. Los tanques de almacenamiento subterráneo que contienen gasolina o sustancias químicas nocivas. Los rellenos sanitarios que no cuentan con recubrimientos para detener fugas de los desechos hacia los mantos freáticos subyacentes. Los tanques sépticos mal diseñados y mantenidos de manera inadecuada. La presas superficiales que se utilizan para tratar desperdicios.

42 Contaminación del agua subterránea
Otras fuentes de contaminación de los mantos comprenden los desechos de la explotación y extracción en las minas, la sal para el control de hielo de los caminos, las aplicaciones de tierras en aguas residuales, los tiraderos abiertos, los cementerios, los sitios de desechos radioactivos, los escurrimientos urbanos, las excavaciones, la lluvia radiactiva y los comedores de animales.

43 Problemas de Planeación del uso del Agua
En el pasado, los desperdicios eran descargados en las vías fluviales sin importar su resultado en la degradación de la calidad del agua. Luego, se aumentó la irrigación y el uso de las aguas domésticas. En la actualidad, las crecientes demandas de agua de buena calidad, el desecho de desperdicios sin restricción y su extracción sin limites, ocasionan serios conflictos relacionados con el uso y empleo del agua.

44 Problemas de Planeación del uso del Agua
Las áreas metropolitanas deben trabajar con una gran variedad de problemas: Suministro de agua para satisfacer necesidades humanas e industriales. Recolección y tratamiento de aguas residuales. Recolección y administración de aguas de tormentas.

45 Problemas de Planeación del uso del Agua
Para satisfacer las futuras necesidades, debemos enfrentar las siguientes necesidades: 1. La demanda del vital líquido generará presiones para su desvío hacia áreas altamente pobladas. 2. Esto generara mayor tratamiento de las aguas residuales y reutilización de los suministros ya existentes. 3. La alteración en la irrigación y la evaporación del agua, ha provocado una acumulación excesiva de sal en el suelo. 4. Debido a la demanda de fuentes de abasto, el agua freática es bombeada más rápido de lo que se reemplaza y esto provoca el fenómeno de intrusión salina o la sequia del pozo. 5. En las áreas costeras el agua marina puede introducirse en los acuíferos. 6. La demanda de recreación empleando el agua crece cada día por lo que se requiere un recurso de alta calidad.

46 Problemas de Planeación del uso del Agua
Para entender mejor el problema se han hecho estudios donde podemos resumir 4 temas claves relacionados a la disponibilidad, uso, institución y organización del agua: El reto de resolver el problema del agua requiere un compromiso nacional, comprometiendo cambios en las agendas de investigación y prioridades, necesitando inyección de nuevos fondos. Es necesario entender la calidad y la cantidad del agua de una forma interrelacionada. Prestar atención en la investigación acuífera, enfocada al desarrollo de instituciones innovadoras que deban traducir las preferencias publicas y objetivos de la administración del agua. Los asuntos ambientales relacionados al agua deben de volverse importante.

47 Desviación de las aguas
Consiste en el proceso físico de transferir este recurso de una área a otra. Si bien la desviación del agua es vista como una necesidad, en muchos lugares genera controversia. También existen preocupaciones sobre las consecuencias ambientales a los refugios de vida silvestre, pastizales nativos y pantanos, así como para los lugares de reproducción que serian dañados o destruidos.

48 Tratamiento de aguas residuales
El agua debe limpiarse antes de ser liberada. El tratamiento de las aguas residuales se clasifican en : Primario: Se eliminan las partículas mas grandes mediante la filtración y después se permite que las partículas pequeñas se sedimenten en estanques o lagunas. El agua que se libera al ambiente no tiene arena ni sedimentos pero si material orgánico. Secundario: Implica el manejo de las aguas residuales hasta que los materiales orgánicos se hallan degradado por las bacterias y otros organismos producto de la mezcla con aguas altamente oxigenadas, creando sistemas de filtrado por goteo o por sistema de los activos. Terciario: implica una variedad de técnicas para eliminar los contaminantes disuelto que subsisten después del tratamiento primario y secundario.

49 Tratamiento de aguas residuales:

50 Tratamiento de aguas residuales
Salinización Es el incremento en la salinidad del agua provocada por las concentración creciente de sal en el suelo. Esto ocurre en áreas donde la irrigación ha sido practicada por décadas. Cuando el agua se evapora del suelo o cuando las plantas extraen la cantidad que necesitan, las sales presentes en las aguas se concentran.

51 Explotación del agua subterránea
El agua se extrae de un manto freático mas rápido de lo que es reemplazada, con el tiempo el agua disminuye hasta acabarse. Como toda extracción constituye una explotación estas algún día se agotaran. Este tipo de explotación ocasiona problemas de sedimentos y hundimientos en la superficie de la tierra. Preservación de áreas acuáticas de vida silvestre La creciente concientización sobre los acres y humedales perdidos han originado el desarrollo de muchos programas y leyes de protección para proteger los recursos locales y estatales, por lo que muchas líneas costeras únicas han sido protegidas del futuro desarrollo.

52 El agua es vida cuídala!!!