4. HIDROSFERA: LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEFINICIÓN TIPOS DE CONTAMINACIÓN FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CONTAMINACIÓN CONTAMINANTES DEL AGUA EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN CALIDAD DEL AGUA TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN REDES DE CONTROL MEDIDAS CONTRA LA CONTAMINACIÓN

1. DEFINICIÓN (Ley de Aguas): “Acción y 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 posteriores o con su función ecológica.” 2. TIPO DE CONTAMINACIÓN: Según nivel: baja / media / alta Según medio: superficial / subterránea / marina Según naturaleza: física / química / biológica Según localización: puntual / difusa Según evolución: biodegradable / no biodegradable Según origen: natural / antrópica

SEGÚN LOCALIZACIÓN: Contaminación puntual y difusa DIFUSA: Aparece en zonas amplias y no tiene un foco emisor concreto PUNTUAL: Afecta a una zona concreta

SEGÚN EVOLUCIÓN: La contaminación es: Biodegradable: puede ser eliminada por microorganismos u otros seres vivos: Nitratos y fosfatos, captados por los autótrofos para la fotosíntesis. Moléculas orgánicas, utilizadas por bacterias u otros seres vivos. No biodegradable: no hay enzimas que la eliminen y por tanto se acumula. Son los metales pesados (plomo o mercurio) y también ciertas moléculas orgánicas de síntesis compleja como pesticidas, detergentes, etc.

Antrópica Natural SEGÚN ORIGEN , la contaminación puede ser: (posible autodepuración) Origen urbano Origen agrícola Origen ganadero Origen industrial Otros Partículas sólidas, gases arrastrados por la lluvia Polen, hojas, residuos vegetales y animales

CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DE ORIGEN URBANO Agua procedentes de: domicilios, comercios, vía pública, riego, limpieza, lluvia... Contiene: gran cantidad de organismos patógenos, materia orgánica, nutrientes, detergentes, materias flotantes, residuos de la contaminación atmosférica...

CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DE ORIGEN AGRÍCOLA Fertilizantes y plaguicidas. Contaminan tanto aguas superficiales como aguas subterráneas por lixiviado.

CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DE ORIGEN GANADERO Estiércol y purines que contienen microorganismos patógenos, sólidos en suspensión, materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Cuando estos contaminantes se usan como abonos, pueden llegar a las aguas subterráneas de forma dispersa o puntual .

CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL DE ORIGEN INDUSTRIAL Industrias de refinado de petróleo: Contiene residuos tóxicos diversos, cianuro, grasas, fenoles.. álcalis.. Industria metalúrgica: Vertidos tóxicos diversos y agua caliente. Industria del papel, del curtido y textiles: residuos orgánicos, detergentes.. Industrias químicas y farmacéuticas: metales pesados y material químico y biológico peligroso Industrias energéticas: radiactividad, cambios de Tª Siderometalúrgica Nucleares Petroleras Químicas Papeleras

OTRAS FUENTES ARTIFICIALES: MINERÍA MAREAS NEGRAS INTRUSIÓN MARINA VERTEDEROS

3. FACTORES Y NIVEL DE CONTAMINACIÓN Influyen en el nivel de la contaminación: Características del receptor: tipo, cantidad, calidad, dinamismo, biocenosis Características de la zona donde se encuentra el receptor: clima, geología, relieve Usos previos del agua: vertidos, depuración

4. CONTAMINANTES DE LA HIDROSFERA Físicos Químicos Biológicos

CONTAMINANTES FÍSICOS Térmicos Sólidos en suspensión Radiactivos Turbidez, aumento de partículas Radiactividad (posibles escapes) y calentamiento del agua usada como refrigerante

CONTAMINANTES QUÍMICOS Orgánicos - materia orgánica - detergentes - grasas y aceites - productos industriales (DDT, pesticidas) Inorgánicos - ácidos y álcalis - metales pesados - sales - nitratos, sulfatos y fosfatos

CONTAMINANTES BIOLÓGICOS Se contaminan por excrementos y aguas residuales. Contaminación constituida por microorganismos: Virus: (hepatitis A, gastroenteritis, poliomielitis) Bacterias (cólera, tifus, gastroenteritis por E. coli). Protozoos (disentería, paludismo) Gusanos ( tenia, Ascaris) Microorganismos no patógenos indicadores de contaminación fecal: coliformes E.coli V. cholerae

5. EFECTOS (Salud / Ecosistemas / Paisaje) 5.1. EUTROFIZACIÓN Aguas oligotróficas Aguas eutróficas

Los fenómenos de eutrofización también se pueden producir en estuarios costeros y mares más o menos cerrados (Báltico, Mar Negro, Mediterráneo..)

España, zonas afectados: Parque Natural del Aiguamolls de l’Ampordà Delta del Ebro Albufera de Valencia Tablas de Daimiel Doñana Manga del Mar Menor Medidas para evitar la eutrofización Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos Usar detergentes con baja proporción de fosfatos Emplear menor cantidad de detergentes No abonar en exceso los campos Depuración de aguas residuales.. Y en los embalses y lagos afectados: inyectar oxígeno para recuperarlos.

La turbulencia del agua. La cantidad y tipo de vertido. Depende: El caudal. La turbulencia del agua. La cantidad y tipo de vertido. ZONAS - DEGRADACIÓN - DESCOMPOSICIÓN ACTIVA - RECUPERACIÓN - AGUAS LIMPIAS

5.3. Efectos: AGUAS SUBTERRÁNEAS Contaminantes: Nitratos -Pesticidas -Residuos orgánicos Problemas: No se autodepura (poco oxígeno y dificultad de dilución y dispersión por lentitud en el desplazamiento) Evaluación y recuperación costosa.

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS   Puede ser contaminación puntual debido a: Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales.  Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc. Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.   La contaminación difusa suele estar provocada por:  Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas.  Explotación excesiva de los acuíferos que provoca intrusión marina.

Salinización de un acuífero costero Situación de salinización INTRUSIÓN MARINA EN UN ACUÍFERO COSTERO Salinización de un acuífero costero Situación inicial Pozo de agua dulce Nivel freático Agua dulce Mar Formación impermeable Agua salada Discontinuidad dulce-salada Pozo de agua salobre Situación de salinización Intrusión salina Ascenso de la superficie de discontinuidad dulce-salada

5.4. Efectos: MAREAS NEGRAS Los mares más contaminados: El Mediterráneo, cerrado, poco dinámico, población en aumento y concentrada en el litoral, vertido de residuos Báltico. Desembocadura del Misisipi. Es más frecuente en las costas y en la plataforma continental, las corrientes favorecen su extensión.

Sobre seres vivos Sobre ecosistemas Sobre el medio humano EFECTOS MAREAS NEGRAS Sobre seres vivos Sobre ecosistemas Sobre el medio humano

ELIMINACIÓN NATURAL MAREAS NEGRAS

Limpieza del crudo

6. CALIDAD DEL AGUA: parámetros Biológicos Físicos Químicos OD DBO DQO COT pH Alcalinidad Dureza N (varias formas) Cloruros, sulfatos Olor Sabor Color Turbidez Conductividad eléctrica Sólidos disueltos Sólidos en suspensión Temperatura Bacterias coliformes (indican contaminación fecal) hongos Virus Cianobacterias Protozoos

PARÁMETROS INDICADORES DE CONTAMINACIÓN

ÍNDICE DE CALIDAD GENERAL (ICG) El ICG se obtiene matemáticamente a partir de una fórmula que integra 23 parámetros de calidad de las aguas. El valor final se sitúa entre 0 y 100 CALIDAD DEL AGUA ICG Excelente entre 85 y 100 Buena entre 75 y 85 Regular entre 65 y 75 Deficiente entre 50 y 65 Mala menor que 50

OD mínimo DBO: 15 a 100 mg/l DQO: 35 a 100 mg/l ANÁLISIS DE SAPROBIOS: BIOINDICADORES POLISAPROBIOS: gusanos Tubifex, Chironomus, Asellus Larvas de cola de rata, Hongo del agua de cloaca TUBIFEX CHIRONOMUS ASELLUS VIVEN EN AGUAS CONTAMINADAS OD mínimo DBO: 15 a 100 mg/l DQO: 35 a 100 mg/l Bacterias: ›2 millones/ml

BIOINDICADORES OLIGOSAPROBIOS: Perlas (larva de Plecóptero), efímeras BIOINDICADORES MESOSAPROBIOS: Frigáneas (larvas de Tricópteros) DBO: 3,5 a 12 mg/l DQO: 12 a 35 mg/l Bacterias: 100.000 a 1 millón/ml BIOINDICADORES OLIGOSAPROBIOS: Perlas (larva de Plecóptero), efímeras DBO: 1 a 3 mg/l DQO: 5 a 12 mg/l OD máximo Bacterias: ‹100.000/ml Truchas, salmones, cangrejos

7. EL CICLO URBANO DEL AGUA   El agua que se utiliza en las poblaciones recorre un ciclo: se toma del medio natural y, una vez usada y depurada, se reintegra de nuevo al medio. En el ciclo urbano diferenciamos tres fases: Captación Potabilización Depuración.

ETAP: AGUAS BLANCAS. TRATAMIENTO FÍSICO - QUÍMICO 1. Captación y desbastado 2. Aireación 3. Decantación y filtración 5. Bombeo y distribución 4. Cloración y decloración

ETAP Desbaste – tamización. Aireación 3. Decantación – sedimentación Sistema de rejas y tamices, cada vez más finos, eliminan sólidos gruesos Aireación Se eliminan sustancias volátiles (CO2, H2S, ..) Se oxídan otros compuestos (Fe, Mn…). Se elimina la posible corrosión en tuberías y malos olores y sabores. 3. Decantación – sedimentación Coagulación o floculación de los sólidos finos en suspensión que así, se sedimentan posteriormente 4. Filtración. Filtros de arena, grava, carbones activos…, eliminan las sustancias más finas. 5. Desinfección Eliminación de patógenos por: Filtros de membrana Cloración Ozonización Radiación UV Almacenamiento: para su distribución a través de la red urbana

DEPURACIÓN AGUAS RESIDUALES O AGUAS NEGRAS: TRATAMIENTO FÍSICO, QUÍMICO Y BIOLÓGICO EDAR Métodos naturales

EDAR El tratamiento depende de cada EDAR y del tipo de agua a tratar (urbana, agrícola, industrial…) Se pueden diferenciar: Línea de aguas: Tratamiento del agua desde que entra hasta que se vierte al receptor natural (rio, mar….) Línea de fangos: Es el proceso de compactación y concentración de los residuos presentes en el agua residual (lodos procedentes de la línea de aguas) Línea de gas: Proceso al que se somete el gas obtenido en el tratamiento de lodos y fangos

EDAR: Línea de aguas Tratamiento primario Tratamiento secundario Influente: aguas residuales sucias Efluente: aguas depuradas vertidas a un río, al mar, a un lago, etc., o a plantas de tratamientos terciarios. Tratamiento primario Tratamiento secundario Pretratamiento Línea de agua Eliminación de grasas, arenas, objetos voluminosos, etc. Decantador primario Decantador secundario El fango se espesa por gravedad El fango se espesa por centrifugación Los fangos se estabilizan y se utilizan en diferentes fines. Línea de fangos Tratamiento de fangos

1º PRETRATAMIENTO Desbaste. Una rejilla impide que muchos residuos sólidos lleguen a las arquetas principales de la EDAR. Desarenado. Se hace en cámaras a velocidades conrtroladas. La arena sedimenta Desengrasado: se hace a la vez que el desarenado., y las grasas se retiran de la superficie con desnatadores.

2º TRATAMIENTO PRIMARIO . DECANTACIÓN. En tanques donde se depositan por gravedad los materiales. FLOCULACIÓN . Se le añaden productos químicos para que precipiten. NEUTRALIZACIÓN O AJUSTE DE pH.

3º TRATAMIENTO SECUNDARIO O BIOLÓGICO Se elimina la materia orgánica por la digestión de ésta por microorganismos . Dos métodos: LECHOS BACTERIANOS O FANGOS ACTIVOS Los microorganismos se reúnen en flóculos y oxidan la materia orgánica. Decantador secundario: Se depositan en el fondo los lodos o fangos secundarios

4º TRATAMIENTO TERCIARIO: según depuradora Eliminación N Eliminación P Adsorción selectiva (mat. orgánica) Ósmosis inversa Cambio iónico Electrodiálisis Desinfección. También se considera un tratamiento terciario para eliminar patógenos. Su utilización depende del grado de eficacia de los tratamientos anteriores.

Línea de fangos Es el tratamiento de fangos primarios y secundarios. Espesamiento de fangos Estabilización de fangos. Digestión anaerobia y obtención de CH4 (puede utilizarse como combustible) Acondicionamiento químico. 4. Deshidratación. Secado, prensado y centrifugación. Finalmente el fango seco va a vertedero , incineradora o plantas de compostaje. centrifugadora que elimina el exceso de agua. el tubo oscuro de la parte inferior conduce los lodos al exterior... Los lodos constituyen un material muy bueno para la agricultura

Línea de gas El gas obtenido en la línea de fangos: Puede aportar energía a la propia planta Se puede quemar en una serie de antorchas que tienen estas plantas Puede utilizarse como biocombustible

DEPURACIÓN BLANDA LAGUNAJE FILTROS VERDES: LECHOS DE TURBA: Son lagunas artificiales, poco profundas en las que el agua residual permanece meses, los sólidos sedimentan y los microorganismos degradan la MO Pueden ser: Lagunas aerobias Lagunas anaerobias Lagunas facultativas Anaerobia Aerobia FILTROS VERDES: Plantaciones de chopos u otros árboles/arbustos de crecimiento rápido que se riegan con aguas residuales. Los microorganismos del suelo contribuyen a la depuración. LECHOS DE TURBA: Las aguas filtran a través de un manto de turba de grosor variable y habitado por microorganismos Son sistemas útiles para pequeñas poblaciones. Coste y mantenimiento muy bajo

8. RED DE CONTROL DE AGUAS SUPERFICIALES Red ICA (Red Integrada de Calidad de las Aguas) Desde el año 1992 recoge los datos obtenidos en las distintas redes existentes en ese momento: Red COCA (Control de Calidad General de las Aguas) Red COAS (Control Oficial de Abastecimientos) Red ICTIOFAUNA que controla la aptitud del agua para la vida piscícola. Red SAICA (Sistema Automático de Información de Calidad de Aguas). 1993. Alerta permanente.

9. CONTAMINACIÓN DEL AGUA: MEDIDAS PREVENTIVAS Proteger los sistemas de captación Control vertidos Tecnologías que permitan el reciclaje del agua Productos limpieza biodegradables Uso racional plaguicidas y fertilizantes CORRECTORAS Depuración Descontaminación acuíferos Sanciones económicas Educación ambiental

PROBLEMAS DEL AGUA EN ESPAÑA Las aguas subterráneas se están perdiendo Excesivos fertilizantes y plaguicidas Sobrexplotación acuíferos Canalización e impermeabilización cauces Salinización acuíferos costeros Contaminación industrial de escorrentías