UNIDAD 7.- IMPACTOS SOBRE LA HIDROSFERA Imagen inundación

1.- CONTAMINACIÓN DEL AGUA “La acción y efecto de introducir materia o formas de energía o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración de su calidad en relación con sus usos posteriores o con su función ecológica” Ley Aguas, art 85. Deducimos: -Contaminación se debe al vertido de materia o formas de energía. -Grado de contaminación depende del uso. -Contaminación de forma directa o indirecta es producida por el ser humano. -Provoca daños en ser humano, seres vivos, y ecosistema

1.1 Contaminación natural Presencia de diferentes sustancias sin que intervenga la acción humana. Ej: Partículas sólidas (polen) Gases atmosféricos arrastrados por la lluvia. Desechos de animales. Disolución de diferentes terrenos (calizas,silicatos,…). Todos sufren unos procesos físicos y químicos que forman parte de la capacidad autodepuradora del agua.

1. 2 Contaminación antrópica. Consecuencia de las actividades humanas 1.2 Contaminación antrópica. Consecuencia de las actividades humanas. Origen Urbano. Por el uso en viviendas, actividades comerciales y servicios. Por productos de limpieza, nutrientes (nitratos y fosfatos), materia orgánica, aguas fecales, microorganismos, lixiviados de las basuras,… Origen Agrícola. Uso de plagicidas, biocidas, fertilizantes y abonos, son arrastrados por el agua y llevan sales de nitrógeno, fosforo y azufre, que pueden atravesar el suelo por lixiviado y contaminar aguas subterráneas, o llegar a ríos y embalses. Origen Ganadero. Aguas cargadas de materia orgánica, microorganismos, orines y purines . Afectan más a aguas subterráneas por filtración.

Uso Industrial. Más importantes, Refinado del petróleo (Cianuros,grasas, fenoles,..)Textiles y pieles (Residuos orgánicos, detergentes, comp químicos del tratamiento,..) Químicas y farmacéuticas (Metales pesados,…) Uso minería. Metales pesados que contaminan aguas superficiales(canteras de baixita), y subterráneas por lixiviado (Cu, Cd, Zn,Pb,Hg). Uso Nuclear. Extracción y tratado del mineral. Residuos de baja actividad por accidente puede contaminar aguas. Uso en refrigeradores. Uso Transporte Combustibles Fósiles. Limpieza y vertidos accidentales.

2.- TIPOS DE CONTAMINACIÓN Contaminantes del agua: Aquellas sustancias químicas, seres vivos, o formas de energía que se encuentran en proporciones superiores a las cantidades normales. FOTOCOPIAS Mc GRAU 263/264.

3.- CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS MARINAS La gran cantidad de agua que poseen hace que puedan diluir gran cantidad de contaminantes, y tengan gran capacidad autodepuradora. A pesar de esto hemos sobrepasado estas capacidades (poseen más de 50.000 sustancias ajenas a ellas disueltas) FUENTES DE CONTAMINANTES: Aguas de escorrentía superficial contaminada. Aguas residuales de zonas costeras. Vertidos minería. Contaminantes atmosféricos diluidos por la lluvia. Vertidos de petróleo. Basura directa. Accidentes marinos.

3.1.- Efectos de contaminación marina. - Más visibles en mares pequeños y cerrados (poca autodepuración) Efectos pueden ser a corto plazo (petróleo, radioactiva) o largo plazo(DDT, Hg, acumulan cadena trófica). Contaminación latente nuclear. Acumulación de sustancias radiactivas. Contaminación por plásticos mata a animales que se los comen. El exceso de mat orgánica y nutrientes hace que poliferen las algas y al morir por putrefacción hacen que falte oxígeno.

3.2.- CONTAMINACIÓN POR PETRÓLEO Fuentes de contaminación: Accidentes en petroleros u oleoductos, pérdidas en lugares de extracción, refinerías, bunkering, y principalmente en limpieza de los tanques de petroleros.. Efectos de las mareas. Muerte de organismos por hundimiento. Muerte por hipotermia al perder la capacidad de aislar la temperatura del exterior las plumas y el pelo. Muerte de los seres fotosintéticos al no llegarles luz. Rotura de la cadena trófica. Pérdida de la actividad pesquera. Pérdida de la actividad turística de la zona.

Etapas en una marea negra Etapas en una marea negra. EXPANSIÓN: Al ser menos denso que el agua se extiende por la superficie en una capa fina y delgada. ESTABILIZACIÓN: Los contaminantes se reparten por diferentes superficies del ecosistema y se van autodepurando. RECONSTRUCCIÓN: El ecosistema se va regenerando. Eliminación del petróleo. -Hidrocarburos ligeros CH4 se evaporan por acción viento y Tª -Fotooxidación de algunos componentes. -Dispersión de los componentes pesados en forma de gotas por el oleaje (mousse o chapapote). Sedimentación de las partes más pesadas que se integran al suelo o se degradan por bacterias

Combatir las mareas negras Combatir las mareas negras. Medidas preventivas: Elaboración de Leyes y reglamentos específicos. Exigencia de doble casco en los buques petroleros. Medidas correctoras: -Barreras flotantes: contención en aguas en calma y vertidos pequeños -Barreras químicas: Geles para aglutinar el crudo y recogerlo. -Bombas de aspiración. -Agentes dispersantes: forman emulsiones que se pueden biodegradar -Agentes de hundimiento: Arcillas y arenas (contaminan el fondo) -Combustión del vertido. -Biorremediación: Más eficaz y ecológico.Siembra de Pseudomonas putida, Pseudomonas oleovorans, Methylbacterium,..)

4.- CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Calidad del agua: Capacidad de esta recurso para satisfacer los usos que de demandan de ella, y poder mantener un ecosistema equilibrado. 4.1.- Eutrofización. Clasificación de los lagos: Eutróficos: Alta producción primaria y cantidad de nutrientes, baja cantidad de O2. Oligotróficos: Poco productivos y baja cantidad de nutrientes, y mucho O2. Profundos y cristalinos. Mesotróficos: Valores intermedios.

Aumento de la producción primaria (excesivo crecimiento de alga)por la introducción de bionutrientes a través de vertidos domésticos y agrícolas. Comp inorgánicos: Nitritos,nitratos y fosfatos. Principal factor limitante en un lago es el fósforo. (N fijan cianobacterias) Comp orgánicos: aa, proteínas y organofosforados. Se produce un aumento del crecimiento de algas en superficie, que genera O2 superfic que va a la atmosf. Interior lago dismunuye la luz, baja activ fotosint, baja la concentración de O2 Mueren los organismos aerobios. Caen al fondo. Se agotará el N y muere el fitoplancton. Favorece el crecimiento de cianoficeas que fijan el N atmosf. En el fondo las bact aerobias oxidan la mat orgánica acumulada. Acaban con el O2 (anoxia). Entonces crecen las anaerobias comenzando la fermentación de la materia org acumulada, y forman H2S,CH4 y NH3 (putrefacción)

5.- CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRANEAS Principal fuente de suministro por su calidad, se contaminan menos pero cuando lo hacen es más difícil de recuperar(baja capacidad de autodepuración y ritmo lento de renovación). Contaminación puntual: Foco localizado (vertedero, aguas residuales infiltran, infiltrac fosas sépticas,….)que afecta a una zona concreta y próxima al foco emisor. Contaminación difusa: Afectan a una zona más extensa del acuífero. Intrusión salina: acuíferos cerca de la costa por sobreexplotación , según la carga salina del agua del mar y por lo tanto su densidad, hace que la interfase entre dentro del auifero y desaloje el agua dulce y saliniza el acuífero.(Costa mediterranea,Huelva, Islas,…)

6.-CALIDAD DEL AGUA “Capacidad intrínseca que tiene el agua para responder a los usos que de ella se pueden obtener” Se mide por una serie de parámetros establecidos en el Libro Blanco del agua. Parámetro físicos. Transparencia o turbidez: disco de Sechi. Depende de partículas sólida y microorganismos. Características organolépticas: Color,sabor, y olor. Depende de materia orgánica disuelta, sales,,… Temperatura: 8-15ºC. Conductividad eléctrica. Índice de la concentración de iones Radioactividad. Presencia de isótopos.

Parámetro químicos. Los más importantes para el estudio del agua. Presencias de iones de bicarbonato, cloruro, sulfato,… Oxígeno disuelto (OD): O2 necesario para la vida. Aguas superficiales. Puede bajar su concentración por la presencia de materia orgánica disuelta (putrefacción). Demanda biológica de oxígeno (DBO) mgr/L: Cantidad de O2 que los microorganismos necesitan para oxidar la materia orgánica. A mayor DBO mayor contaminación orgánica. La más utilizada es la DBO5, Cantidad de O2 que los microorganismos consumen para oxidar la materia orgánica en un volumen de agua a 30ºC en cinco días. Demanda química de oxígeno (DQO):Ensayo de oxidación de compuestos orgánicos por la acción de agentes químicos oxidantes (permanganato o dicromato potásico). Cantidad de oxígeno consumido sin la participación de los seres vivos Contenido de Carbono total(COT) de compuestos orgánicos disuelto. Calcula por combustión de la muestra

Otros parámetro físicos utilizados son: - pH: Concentración de iones de H+ en el agua (normal 6 - 8.5). Alcalinidad: Presencia de iones bicarbonatos e hidroxilo. Dureza: Se debe a la presencia de Ca2+ y Mg2+. Se expresa en concentración de CaCO3 Duras: más de 200 mg/L Blandas: menos 50 mg/L OMS bebida recomienda: 100-500 mg/l - Nitrógeno: Diferentes formas , orgánico, amoniaco, nitritos, nitratos. Si aparece N org y amonical significa contaminación recente.

Parámetros biológicos. Indican la cantidad de m.o que se encuentran en el agua: Virus, bacterias coliformes, hongos (olor y sabor), cianobacteria (olor, sabor, color turbidez), protozoos (transmiten enfermedades) Indicadores biológicos de contaminación: Unos organismos que están solo presentes en aguas muy limpias, y otros que aumentan su población cuando los anteriores desaparecen por contaminación. Ej: Saprobios (se nutren de materia orgánica pero las diferentes especies toleran concentraciones deiferentes) Oligosaprobios, Mesosaprobios, Polisaprobios.

7.- USOS DEL AGUA 7.1.- CAPTACIÓN. Toma de agua de las diferentes fuentes de este recurso (Acuíferos subterráneos, lluvia,…) 7.2.- POTABILIZACIÓN. Convertir el agua natural a base de procesos fisicoquímicos en agua apta para el consumo humano. (salud y caract organolépticas). Estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAP). Fases: Desbaste-tamización. Coagulación-floculación. Alumbre (Al2(SO4)). Decantación. Filtración. Lechos de grava o arena Aireación. Desprender CO2 y H2S. Desinfección. Métodos químicos (Cl gas, hipoclorito). O3,calor, UV, filtros membrana Almacenamiento y distribución

7. 3. - DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES 7.3.- DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES. Aguas negras que proceden de uso doméstico, agropecuario, e industrial, que no se pueden verter por su alto contenido en bacterias y sust contaminantes. Se depuran en las EDAR. Existen diferentes tipos dependiendo del estado de las aguas negras, caudal, futuro uso,…. a.- Depuración por lagunaje simple. Para pocos volúmenes y barato. Pasa el agua por diferentes laguna donde sufre diferentes procesos.

B- Fosas sépticas. Descomposición por proceso anaerobio B- Fosas sépticas. Descomposición por proceso anaerobio. Se deben vaciar de vez en cuando.

c.- Lecho bacteriano. d.- Filtro verde

e. - Sistema de depuración convencional o alto coste e.- Sistema de depuración convencional o alto coste. Se tratan el agua, los fangos generados, y los gases resultantes del tratamiento.

Fases. 1. - Pre tratamiento Fases. 1.- Pre tratamiento. Eliminan materiales sólidos más gruesos (rejas, tamices, diaceleradores), finos (desareneradores), y grasas. Que pueden afectar al funcionamiento de la depuradora

2.- Línea de aguas. Tratamiento primario: Separa sólidos en suspensión y material flotante. Primero por decantación (decantadores primarios), tanques circulares donde: Sedimentan partículas más pesadas. Se utiliza la flotación (burbujas de aire) o floculación (iones o sales metálicas) del resto para retirarlas de la superficie por decantación o de la parte inferior. Se ajusta el pH para el tratamiento biológico.

Tratamiento secundario Tratamiento secundario. Procesos biológicos con un sistema de decantación secundario para eliminar la materia orgánica. - Proceso de fangos activos. Se coloca el agua en depósitos de grandes dimensiones en condiciones aerobias y las bacterias oxidan la materia orgánica. Se forma unos lodos que son eliminados por decantación secundaria. Se deben controlar pH, Tª, presencia de O2, y de sustancias tóxicas. -Proceso de lechos bacterianos: sobre una materia porosa se adhieren microorg descomponedores formando una biopelícula. Se hace pasar el agua residual en forma de lluvia y los microog descomponen la materia

Tratamiento terciario. Para eliminar mat org que queda, sales de N,P Tratamiento terciario. Para eliminar mat org que queda, sales de N,P. Procesos muy caros y complejos. Desinfección. Elimina organismos patógenos (virus y bacterias).Depende de su futuro uso. Mediante cloración con gas, ozonización, Rayos UV