LA CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS

Se entiende por contaminación del agua al efecto de introducir algún material o inducir condiciones sobre el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación a sus usos posteriores o sus servicios ambientales. contaminación difusa contaminación puntual

Los usos del agua pueden ser: Consuntivos: extraen y consumen el agua. Por ejemplo, el agua de regadío. No consuntivos: sin extracción ni consumo del agua. Por ejemplo, la generación de energía hidroeléctrica.

PARÁMETROS QUÍMICOS DE CALIDAD DEL AGUA Oxígeno disuelto DBO DQO pH Alcalinidad Dureza Salinidad

OXÍGENO DISUELTO Necesario para la respiración celular. Procede de: 1. la entrada de O2 del aire 2. la actividad fotosintética. La turbulencia favorece la entrada del O2. La solubilidad del O2 disminuye con la temperatura. La presencia de materia orgánica aumenta el consumo de O2 por descomposición.

DEMANDA BIOLÓGICA DE OXÍGENO (DBO) Los descomponedores consumen oxígeno en la degradación de la materia orgánica: Materia orgánica + O2 CO2 + H2O + SS.MM. Se aplica la DBO5: mide el consumo de oxígeno que se produce en cinco días en una muestra de agua, a 20 ºC, por la acción de los microorganismos. Se expresa en miligramos de oxígeno por litro. La DBO, por tanto, es la estimación de la cantidad de materia orgánica biodegradable que contiene una muestra de agua.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO) Mide la cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos (dicromato potásico) que hay disueltas o en suspensión en una muestra de agua. La DQO es siempre mayor que la DBO.

EL pH Las aguas sobre terrenos silíceos suelen ser algo ácidas. La lluvia ácida (H2SO4, HNO3) y vertidos mineros e industriales (H2SO4) pueden acidificar mucho el agua. La principal sustancia básica en el agua es el CaCO3.

LA ALCALINIDAD Es la capacidad del agua para neutralizar ácidos mediante las bases presentes en ella (capacidad tampón). La alcalinidad del agua suele deberse al contenido en carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, por lo que es un indicador de dichas especies iónicas. Tienen una alta alcalinidad las aguas que discurren por terreno calizos.

LA DUREZA Es una medida de la cantidad de todos los cationes metálicos no alcalinos (sobre todo calcio y magnesio en forma de carbonatos y bicarbonatos). Afecta a la formación de espumas por jabones y detergentes y a los depósitos en electrodomésticos. Aguas blandas: D < 50 mg/l Aguas duras: D > 200 mg/l

LA SALINIDAD Cantidad total de sales disueltas en un volumen determinado de agua. Se puede determinar indirectamente midiendo la conductividad eléctrica. Afecta a la presión osmótica y, por tanto, a la capacidad de las raíces de captar agua del suelo. A tener en cuenta en regadíos.

PARÁMETROS FÍSICOS DE CALIDAD DEL AGUA Turbidez Conductividad eléctrica Color Sabor Olor Temperatura

TURBIDEZ Se debe a las partículas en suspensión en el agua. Disminuye la actividad fotosintética. Aumenta la temperatura. Disminuye el oxígeno disuelto. Se mide determinando el límite de visibilidad en la columna de agua.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Está directamente relacionada con la cantidad total de sólidos disueltos (TDS) en el agua, principalmente sales minerales. Sirve para estimar la TDS y también la dureza.

PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS DEL AGUA En la naturaleza el agua pura no existe por lo que presenta algunas características que afectan a los órganos de los sentidos. Las propiedades organolépticas son el olor, el sabor, el color y la temperatura.

PARÁMETROS BIOLÓGICOS Parámetros microbiológicos: Coliformes fecales: su número es proporcional al grado de contaminación fecal. Bacterias patógenas: Salmonella, Legionella, etc.. Helmintos (Ascariasis). Protozoos (disentería, diarreas). Virus entéricos (gastroenteritis, hepatitis). Bioindicadores de la calidad del agua.

BIOINDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA Parámetros físico-químicos: ¿qué parámetros? ¿con qué frecuencia? Bioindicadores: en un ecosistema acuático hay una buena calidad biológica cuando presenta las condiciones y características naturales que permiten que en él se desarrollen comunidades de organismos propias del mismo.

Los macroinvertebrados acuáticos, son los bioindicadores más utilizados. Incluyen larvas de insectos, moluscos, crustáceos, gusanos. Presentan una gran diversidad, lo que nos da distintos rangos de tolerancia frente a diferentes parámetros de contaminación. Muestreando en un río. Distintos tipos de macroinvertebrados.

Se elaboran escalas de puntuación para las diferentes familias de macroinvertebrados en función de su tolerancia a la contaminación. Así, las familias presentes en un punto de muestreo se transforman en una puntuación, indicativa de la calidad del agua en ese lugar.

CONTAMINANTES QUÍMICOS DEL AGUA Materia orgánica degradable: aguas residuales domésticas. Nutrientes: agricultura, ganadería, aguas residuales domésticas. Compuestos nitrogenados: amoniaco, nitritos, nitratos. Fosfatos y polifosfatos. Hidrocarburos: mareas negras. Compuestos orgánicos persistentes: agricultura (biocidas), industria. Metales pesados: industria, minería. Arsénico, mercurio, aluminio, plomo, cadmio Cloruros y sulfatos . Residuos medicamentosos.

CONTAMINANTES FÍSICOS DEL AGUA Materiales en suspensión: naturales, AARR. Radiactividad: natural. Calor. CONTAMINANTES BIOLÓGICOS DEL AGUA Bacterias fecales: AARRDD. Virus: AARRDD. Parásitos: protozoos, helmintos. AARRDD.

LA EUTROFIZACIÓN Río eutrófico Lago oligotrófico Lago eutrófico

LA EUTROFIZACIÓN Es la contaminación de un ecosistema acuático por aporte excesivo de nutrientes (fosfatos y nitratos). Fuentes: Naturales. Actividad humana: Aguas residuales domésticas. Agricultura y ganadería.

¿Qué contienen las aguas residuales domésticas que suponen un aumento de los nutrientes en el lugar de su vertido? Indicar y razonar qué parámetros de la calidad del agua se modifican como consecuencia del vertido a un río de aguas residuales domésticas sin depurar.

¿Qué contienen las aguas residuales domésticas que suponen un aumento de los nutrientes en el lugar de su vertido? 1. Compuestos nitrogenados simples: urea (orina), amoniaco (productos de limpieza). 2. Compuestos fosforados simples: polifosfatos (tensioactivos en detergentes). 3. Compuestos orgánicos nitrogenados y fosforados (heces fecales, restos de comida). Estos no son nutrientes p.d. pero su descomposición bacteriana los origina.

Parámetros biológicos: Indicar y razonar qué parámetros de la calidad del agua se modifican como consecuencia del vertido a un río de aguas residuales domésticas sin depurar. Parámetros físicos: Turbidez. Olor. Parámetros químicos: DBO. O.D. Parámetros biológicos: Coliformes fecales.

+ + NUTRIENTES producción primaria FITOPLANCTON ALGAS PLANTAS ACUÁTICAS MATERIA ORGÁNICA + DESCOMPONEDORES + descomposición ORGANISMOS AEROBIOS VIVOS OXÍGENO DISUELTO D.B.O.

¿Qué factores ambientales (abióticos) influyen en el proceso de eutrofización? Razona de qué manera influyen.

FACTORES DE LA EUTROFIZACIÓN: El factor determinante es la cantidad de oxígeno disuelto. Éste a su vez depende de: Temperatura. Variaciones estacionales. Movimiento del agua. Caudal. Variaciones estacionales. Volumen de la masa de agua

CONSECUENCIAS DE LA EUTROFIZACIÓN. Disminución o agotamiento del O.D. Disminución o desaparición de organismos aerobios (reducción de la biodiversidad). Aumento de las bacterias anaerobias cuya actividad descomponedora es fuente de malos olores. Colonización de la superficie por cianobacterias (productores oportunistas fijadores de N2).

LA AUTODEPURACIÓN Es la capacidad que tiene un ecosistema acuático, que recibe o ha recibido una carga contaminante, de recuperar las condiciones fisicoquímicas y biológicas previas a su contaminación. Se produce de forma natural mediante procesos físicos, químicos y biológicos.

Gráficas que muestran los efectos de un vertido de aguas residuales domésticas a un río y su evolución. Explicar la evolución de: oxígeno, DBO, sólidos en suspensión, amoniaco, fosfato, nitrato, bacterias y algas.

CONCLUSIONES: 1. La decantación, la dilución y, sobre todo, la actividad de los microorganismos descomponedores contribuyen a reducir la cantidad de materia orgánica: la DBO y la carga bacteriana son máximas en el punto de vertido. 2. Los nutrientes y los productores (algas y vegetación acuática) alcanzan su máximo aguas abajo del punto de vertido. 3. Se reestablecen los valores normales en todos los parámetros de calidad.

FACTORES DE LA AUTODEPURACIÓN: La capacidad de autodepuración es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno disuelto. Temperatura. Régimen de circulación. Volumen de agua y caudal. Profundidad. * Comparar los distintos ecosistemas acuáticos en relación con su capacidad de autodepuración.

LAS MAREAS NEGRAS Hundimiento del Prestige. 19 noviembre 2002.

¿DÓNDE Y POR QUÉ SUCEDEN?

LOS ACCIDENTES DE PETROLEROS REPRESENTAN SOLO EL 5 % DEL IMPACTO CAUSADO POR EL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS SOBRE EL MEDIO MARINO.

Una marea negra es el conjunto de impactos que se producen como consecuencia de un vertido de hidrocarburos en el medio marino.

EVOLUCIÓN DE UNA MANCHA DE PETRÓLEO

PROCESOS IMPLICADOS EN LA EVOLUCIÓN DE UNA MANCHA DE PETRÓLEO: Extensión Evaporación Sedimentación Emulsión Dispersión en la columna de agua Fotooxidación y disolución Biodegradación Llegada a la costa y penetración en el terreno

EXTENSIÓN. La velocidad y la dirección dependen del viento, las olas y las corrientes. EVAPORACIÓN. Favorecida por la extensión. Depende de la temperatura y el viento. Depende de la composición del vertido.

DISPERSIÓN EN LA COLUMNA DE AGUA: favorecida por el oleaje. SEDIMENTACIÓN. La adherencia a otras partículas aumenta su densidad. EMULSIÓN. Incorporación de agua en cantidad variable formando el chapapote o mousse de chocolate.

Restos de chapapote en una playa.

FOTOOXIDACIÓN Y DISOLUCIÓN. Oxidación de los hidrocarburos favorecida por la luz. Las moléculas orgánicas oxidadas son más solubles en agua. BIODEGRADACIÓN. En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos, principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en otras sustancias químicas no contaminantes. El petróleo absorbido por los organismos se va eliminando a través de la cadena trófica. No hay bioacumulación.

IMPREGNACIÓN DE LA COSTA. En costas rocosas se impregna toda la zona intermareal. Las zonas con mayor erosión se limpian antes. En playas, el grado de penetración depende del tamaño de grano y de la viscosidad del vertido. La biocenosis también se ve afectada de diferentes formas.

ACTUACIONES PARA ACELERAR LA ELIMINACIÓN DE LA MANCHA DE PETRÓLEO. Dependen del lugar del vertido, el estado del mar y del tiempo y el tipo de hidrocarburo vertido (viscosidad, volatilidad,..). Contención y recogida. Dispersión de la mancha de petróleo. Biodegradación. Incineración. No hacer nada.

Barreras de contención

En ciertas condiciones puede ser el método más eficaz de eliminación de la mancha de petróleo.

La adición de dispersantes acelera la biodegradación. Añadir nutrientes y oxígeno acelera la actividad de las bacterias que metabolizan el petróleo. La siembra de bacterias cultivadas no sirve para nada.

CONSECUENCIAS DE UNA MAREA NEGRA. ECOLÓGICAS ALTERACIÓN DE LAS CADENAS TRÓFICAS: Disminución de la actividad fotosintética Muerte de organismos por hundimiento, hipotermia o intoxicación. PÉRDIDA DE ECOSISTEMAS DE GRAN VALOR ECONÓMICAS Y SOCIALES SOBRE LA PESCA Y EL MARISQUEO SOBRE EL TURISMO SOBRE LA NAVEGACIÓN

LAS MAREAS ROJAS

Sucede en zonas costeras y estuarios. Fenómeno natural caracterizado por la proliferación de ciertos organismos del plancton, principalmente dinoflagelados, que presentan pigmentos rojos en su citoplasma y producen sustancias tóxicas. Sucede en zonas costeras y estuarios. Para que se produzcan estas “floraciones” deben de concurrir distintos factores: Gran aporte de materia orgánica y nutrientes Luz, temperatura y corrientes adecuadas

Los dinoflagelados son protozoos del grupo de los flagelados. La mayoría son marinos y forman junto con las diatomeas la parte más importante del fitoplancton marino. DISTINTAS ESPECIES DE DINOFLAGELADOS CAUSANTES DE LAS MAREAS ROJAS.

SOBREEXPLOTACIÓN AGUAS SUPERFICIALES. ACUÍFEROS.

SOBREEXPLOTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES La mayor parte de los ríos españoles tienen regulado artificialmente su caudal debido a la existencia de embalses. Los embalses tienen los siguientes usos: Generación de energía eléctrica Riego Abastecimiento de agua Control de avenidas Para hacer compatible dicho uso con el mantenimiento del ecosistema fluvial se define el concepto de caudal ecológico.

CAUDAL ECOLÓGICO Un caudal circulante por un cauce puede ser considerado como ecológico, siempre que sea capaz de mantener el funcionamiento, composición y estructura del ecosistema fluvial que ese cauce contiene en condiciones naturales.

SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS Se produce cuando las extracciones totales de agua de un acuífero superan a la recarga. Consecuencias: Agotamiento de manantiales Problemas entre usuarios Desaparición de lagos y humedales Reducción de los caudales de los ríos Compactación irreversible del terreno Deterioro de la calidad del agua Inducción de contaminación Intrusión salina

nivel freático acuífero Las fuentes se forman en la línea de intersección de las capas impermeable y permeable con la superficie del terreno.

Allí donde el contacto entre las capas de roca impermeable y permeable corta la superficie topográfica se forma la línea de fuentes que alimenta a los ríos y facilita el establecimiento de núcleos de población.

La extracción de agua genera un cono de depresión cuya profundidad y radio dependen de las características del acuífero y del caudal extraído.

Cuanto mayor es el caudal extraído mayor es la profundidad y el radio del cono de depresión. Los conos de depresión de dos pozos cercanos pueden llegar a solaparse causando conflictos entre usuarios.

La sobreexplotación de un acuífero puede reducir el caudal de un curso de agua cercano afectando a la vegetación de ribera.

El agua contaminada se desplaza hacia el cono de depresión siguiendo el gradiente de presión.

Cuando el nivel freático corta la topografía se generan lagunas o humedales. La sobreexplotación hace descender el nivel freático, reduciéndose la extensión del humedal.

La sobreexplotación reduce la presión hidrostática en el terreno provocando su compactación.

La sobreexplotación en las zonas costeras conduce a la penetración de agua de mar en los acuíferos (intrusión salina).

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS: Son más difíciles de contaminar que las aguas superficiales. Una vez contaminadas son más difíciles de depurar que las aguas superficiales. Fuentes: Agricultura (nitratos) Ganadería Vertederos Fosas sépticas