Lección 1. Introducción Abundancia.

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1 Lección 1. Introducción. 1.2. Abundancia.
1.1. El agua y los seres vivos. 1.2. Abundancia. 1.3. Ciclo hidrológico y contaminación. 1.4. Usos del agua. Water in three states: liquid water, solid water is ice and clouds are condensed water vapor.

2 1.1. El agua y los seres vivos.
Some marine diatoms - a key phytoplankton group Vida en la Tierra: Energía solar. Agua. Aire. Alto contenido hídrico de los organismos vivos Aspecto de un arrecife de coral. Medusa % Embriones humanos > 95 % Recién nacido % Hombre adulto % Árboles %

3 - Funciones del agua en los seres vivos.
Disolvente de sustancias polares. Control de la temperatura: alta capacidad calorífica del agua, actividad enzimática = f (T). Metabolito: reactivo o producto en muchas reacciones, ej: fotosíntesis, respiración aerobia. digestión. - Medio de vida: peces, anfibios, plantas, mamíferos, etc.

4 En las plantas (http://www. jochemnet. de/fiu/BSC1011/BSC1011_9/sld001

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6 - Importancia de transpiración de las plantas: producir 1 Kg de millo requiere ¡20.000 L de agua!

7 1.2. Abundancia de agua en la Tierra.
El 97.2 % corresponde a los océanos Sólo el 0.7 % del total es agua dulce. Sólo el 0.01 % del agua dulce es agua superficial: fácilmente accesible.

8 ¿Hay agua para todos? Amenazas:
distribución irregular en espacio y tiempo: clima, sequía, inundaciones.... contaminación uso ineficiente, sobreexplotación de acuíferos, sobrepoblación…

9 Disponibilidad de agua: reducción del 30 %.
UNESCO (World Water Development Report, 2003) Disponibilidad de agua: reducción del 30 %. El 40 % de la población mundial no tiene agua para una higiene mínima. En el año 2000 murieron más de 2.2 millones de personas por enfermedades relacionadas con el agua o sequía. La ONG británica WaterAid indicó que cada 15 s muere un niño por enfermedades fácilmente evitables. Crisis del agua (Naciones Unidas) Acceso inadecuado al agua potable segura de M de personas. Sobreexplotación de acuíferos con la consecuente reducción de producción agrícola. Polución y mal uso del agua que amenaza la biodiversidad. Aparición de conflictos regionales que pueden derivar en guerras.

10 1.3. Ciclo hidrológico y contaminación.
Procesos: Precipitación (lluvia, nieve, granizo, bruma...): Km3/año pero Km3 sobre el océano. Escorrentía: ríos, barrancos.... Infiltración  humedad del suelo, agua subterránea... Flujo subsuperficial: rios y reservorios subterráneos: movimiento lento, alto TRH. Evaporación: puede incluir transpiración (evapotranspiración). Aprox km3/año, de los océanos Km3/año. Advección atmosférica. Condensación en nubes y neblina.

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12 Figura 2 .- Distribución mensual de la precipitación en el año medio, (Plan Hidrológico de G.C., 1995)

13 Aguas superficiales: creación de embalses y presas, canales...
Ciclo hidrológico y actuaciones humanas: Aguas superficiales: creación de embalses y presas, canales... Aguas subterráneas: pozos y galerías. Contaminación: Puede pasar de una zonas a otras, ej: aguas agrícolas contaminan ríos y lagos, relación entre contaminación atmosférica y de las aguas del suelo, ríos… (lluvia ácida). Equilibrio entre distintos tipos de agua, ej: sobreexplotación de acuíferos e intrusión marina.

14 Ocupan la mayor parte de la superficie terrestre.
Importancia de los océanos: Ocupan la mayor parte de la superficie terrestre. Gran reservorio de calor: control de temperatura, modificación del clima…

15 Reservorio de especies animales y vegetales, despensa de alimentos.
Buques factoría (Almadraba de Barbate) Absorbe contaminantes, ej: CO2 CO2 (atm) → CO2 (disuelto) CO2 (disuelto) + H2O → H2CO3 H2CO3 → HCO3- + H+ HCO3- → CO3= + H+ 1º Cloro 19 g/L 2º Sodio 10,5 g/L 3º Magnesio 1,35 g/L 4º Azufre 0,885 g/L 5º Calcio 0,400 g/L 6º Potasio 0,380 g/L 7º Bromo 0,065 g/L.... 39º Plata 0, g/L 57º Oro 0, g/L - Sal marina: iones mayoritarios, minoritarios y trazas.

16 1.4. Usos del agua. Fuente: Química Medioambiental, T.G. Spiro y W.M. Stigliani, 2ª ed., pága 262 Usos consuntivos. A nivel mundial: agrario (75 %), industrial (20 %), doméstico (5 %). - Consumo de agua doméstica de tres familias representativas: - Nueva York: 300 l/h.d - Nigeria: 120 l/h.d. - India: 25 l/h.d.

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18 “El uso del agua da lugar a agua residual”
Aguas residuales urbanas. Caudal y nivel de contaminación variable. Alta variedad en composición: compuestos orgánicos más o menos biodegradables: proteínas, azúcares, grasas y aceites... iones (nutrientes o no): cloruros, sodio, sulfuros, sulfatos, amonio, nitratos... gases: metano, oxigeno, ácido sulfhídrico... microorganismos (virus, bacterias...), patógenos... En resumen: SS, materia orgánica, nutrientes y microorganismos. Evolución horaria de caudales y carga residual

19 - El tipo y concentración de contaminantes depende mucho del proceso.
- Aguas residuales industriales. Industria: demanda y contamina mucha agua, ej: 150 m3/Tn acero, m3/Tn de papel, 600 m3/Tn de fertilizante, 130 m3/h por Mw instalado. Refinería de petróleo. - El tipo y concentración de contaminantes depende mucho del proceso.

20 Aguas residuales agropecuarias.
Concepto de habitante equivalente, h.e.: 60 g DBO/día ó 90 g SS/día. Impacto de las aguas industriales (EUA, 1980), en DBO: Fábricas de conserva = 8 millones de habitantes. Fábricas de derivados lácteos = 11.9 millones de habitantes. Mataderos = 13.7 millones de habitantes. Fábricas de pasta de papel = 216 millones de habitantes. Refinería de petróleo. Aguas residuales agropecuarias. - Origen: - aguas de riego (percolación, lixiviación, escorrentía...), - purines y aguas de limpieza de instalaciones. - Características: - aguas agrícolas: - contaminación difusa: difícil tratamiento, - contaminantes típicos: pesticidas, fertilizantes (probl. nitratos), SS, µorg., ... - aguas pecuarias: - actividad intensiva, - mezcla de orines, estiércol, agua de lavado, de lluvia... Bóvidos “rumiando sus pensamientos”.

21 - Sobre los cauces o medios receptores:
- Efectos y problemas ocasionados por los vertidos de aguas residuales. - Sobre los cauces o medios receptores: - infecciones x patógenos, - toxicidad x presencia de sustancias tóxicas y/o radiactivas, - anoxia y eutrofización x materia orgánica, - olores y sabores desagradables, - efectos estéticos x espumas, turbidez y color. - En las plantas de tratamiento. - ataque a las conducciones de agua: corrosión química y electroquímica, - obstrucciones en conducciones e instalaciones: - formación de incrustaciones por aguas duras, - sólidos y coágulos por la presencia de aceites y grasas y detergentes, - SS que se depositan en tuberías... - emisión de compuestos tóxicos al aire: - imp. aspecto sanitario para operarios y población cercana, - sustancias volátiles tóxicas, inflamables: gases (SH2, HCN...), hc y disolventes...