Contaminación del agua

1. Contaminación del agua Tema 11 Tema 11. Conatminación agua

2. 1. Introducción

3. El agua tiene unas propiedades únicas y excepcionales. Los ríos, lagos y mares recogen, desde tiempos inmemoriales, las basuras producidas por la actividad humana.   El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación. Pero esta misma facilidad de regeneración del agua, y su aparente abundancia, hace que sea el vertedero habitual en el que arrojamos los residuos producidos por nuestras actividades. Gran parte del agua de nuestro planeta, alrededor del 98%, corresponde a agua salada que se encuentra en mares y océanos, el agua dulce que poseemos en un 69% corresponde a agua atrapada en glaciares y nieves eternas, un 30% está constituida por aguas subterráneas y una cantidad no superior al 0,7% se encuentra en forma de ríos y lagos. Tema 11. Conatminación agua

4. Distribución mundial del agua del planeta

5. 2. Contaminación del agua

6. Contaminación del agua Alteración física, química o biológica del agua, de modo que se perjudique su posterior utilización. Se puede contaminar reduciendo el caudal e introduciendo materias orgánicas, inorgánicas y organismos patógenos. Tema 11. Conatminación agua

7. Contaminación del agua • La acción y el 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. Ley de Aguas • El agua está contaminada cuando su composición es alterada de modo que no conserva las propiedades que le corresponden a su estado natural. Organización Mundial de la Salud • La contaminación consiste en una modificación, generalmente provocada por el ser humano, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el consumo humano, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así como para los animales domésticos y la vida natural. Carta del Agua del Consejo de Europa

8. A. Origen y tipos de contaminación Tema 11. Conatminación agua

9. A.3. Tipos de contaminación • En ambos casos se produce una contaminaciónde tipo puntual, pues afecta a una zona concreta (un acuífero, un río) y está producida por un foco emisor también concreto, un vertedero de residuos. • Entre los efectos que provoca está la pérdida de calidad del agua . • En a) el mecanismo de contaminación es la escorrentíaque arrastra materiales y los deposita en el río, puesto que el vertedero está colocado sobre la capa impermeable que impide las filtraciones de lixiviados. Sin embargo, en la parte más baja puede provocarse contaminación por lixiviado en las aguas subterráneas. En b) la contaminación es por lixiviación(separación natural de líquidos resultantes de la descomposición de los residuos o contenidos en ellos) por la filtración de lixiviados, al estar situado el vertedero sobre una capa permeable.

10. Doméstica Industrial Agrícola Petróleo Fuentes de contaminación del agua Tema 11. Conatminación agua

11. Tipos de contaminación por su origen: Tema 11. Conatminación agua

12. Naturales: Algunas fuentes de contaminación del agua son naturales. Por ejemplo, el mercurio y los hidrocarburos ( fugas de origen subterráneo a través de grietas). • Normalmente las fuentes de contaminación natural son muy dispersas y no provocan concentraciones altas de polución, excepto en algunos lugares muy concretos. La mayor fuente de contaminación del agua es de origen antrópico Tema 11. Conatminación agua

13. Tema 11. Conatminación agua

14. Contaminación antropogénica • Industria. Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos. Normalmente en los países desarrollados muchas industrias poseen eficaces sistemas de depuración de las aguas, sobre todo las que producen contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos. En algunos países en vías de desarrollo la contaminación del agua por residuos industriales es muy importante. • Vertidos urbanos. La actividad doméstica produce principalmente residuos orgánicos, pero el alcantarillado arrastra además todo tipo de sustancias: emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales, etc.), sales, ácidos, etc. • Navegación. Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con hidrocarburos. Los vertidos de petróleo, accidentales o no, provocan importantes daños ecológicos. • Agricultura y ganadería. Los trabajos agrícolas producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan de una forma difusa pero muy notable las aguas. Tema 11. Conatminación agua

15. Tema 11. Conatminación agua

16. Contaminación de las aguas

17. B. Factores y nivel de contaminaciónLas características del receptor, la zona en la que se encuentra y los usos previos del agua puedenreducir o agravar el proceso de contaminación En relación con las características del receptor: • Las aguas subterráneas están más protegidas que las superficiales, por lo que éstas últimas se contaminan con mayor facilidad, aunque también son más fáciles de depurar. • Cuanto mayor sea el volumen de agua del receptor mayor es su capacidad de absorber la contaminación (se diluye más). • Si el agua está previamente contaminada su capacidad de absorber la contaminación será menor. • Las aguas más turbulentas dispersan mejor los contaminantes que las más estáticas. • La presencia de ciertos organismos puede favorecer la depuración. Tema 11. Conatminación agua

18. Respecto a las características de la zona en la que se localiza el receptor: • En las zonas de elevada pluviosidad aumenta el caudal del receptor y, por tanto, su capacidad de dispersar la contaminación. • El relieve abrupto favorece una dinámica más turbulenta y facilita la dispersión. En cuanto a los usos previos del agua del receptor: • Hay que considerar el tipo y cantidad de vertidos que el agua ha tenido que soportar con anterioridad y si existen o no sistemas de depuración. Tema 11. Conatminación agua

20. C. Agentes contaminantes del agua: Físicos, químicos y biológicos Se agrupan en ocho tipos: 1. Microorganismos patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis, hepatitis, etc. Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. 2. Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. 3. Sustancias químicas inorgánicas. En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se usan para trabajar con el agua. Tema 11. Conatminación agua

21. 4. Nutrientes vegetales inorgánicos. Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable. 5. Compuestos orgánicos. Muchas moléculas orgánicas como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos. Tema 11. Conatminación agua

22. 6. Sedimentos y materiales suspendidos. Muchas partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y puertos. 7. Sustancias radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a lo largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua. 8. Contaminación térmica. El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos. Tema 11. Conatminación agua

23. Tema 11. Conatminación agua

24. A.1.La contaminación del Rhin • La baja concentración de oxígeno disuelto (OD) en las aguas del río provoca un fuerte impacto sobre la fauna (peces e invertebrados). Si la cantidad de OD es baja, la biocenosis es escasa. • Cuando la concentración de O2 es mayor, entre los organismos más abundantes estarían peces, larvas de insectos y moluscos. • El aumento de la producción agraria e industrial combinada con el aumento de población conectada a la red de alcantarillado público han dado lugar, durante los años 1940-1950, al aumento de vertidos orgánicos en el río. Hasta principios de la década de 1970 el Rhin estaba contaminado por cantidades excesivas de materia orgánica y para su degradación se consumieron grandes cantidades de oxígeno de sus aguas y el resultado fue un río prácticamente muerto, con escasa biocenosis.

25. A.1. La contaminación del Rhin • La recuperación del O2 en las aguas del río a partir de la década de 1980 y, por tanto, el restablecimiento de su fauna acuática se produjo por: • una reducción de los vertidos debida al avance en el tratamiento de las aguas residuales urbanas e industriales; • el establecimiento de normas y leyes que regulaban las cantidades de vertidos al río. • La cantidad de oxígeno disuelto en el agua disminuye al aumentar la temperatura y se debe a que la solubilidad del oxígeno disminuye con la temperatura.

26. A.2.Contaminación por aguas residuales domésticas • El vertido de aguas residuales domésticas provoca una disminución brusca de la cantidad de oxígeno en el receptor. • Aguas abajo, el proceso que tiene lugar es la autodepuración del receptor, conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que actúan de forma natural para eliminar los contaminantes. En los procesos biológicos, los microorganismos descomponen la materia orgánica presente, y para ello consumen el oxígeno del agua. El primer día se requiere una gran demanda de O2 y, cuando se va completando la descomposición de la materia orgánica, se observa de nuevo la recuperación del O2 disuelto.

27. A.2. Contaminación por aguas residuales domésticas • Los contaminantes que contienen los vertidos domésticos son: • Sólidos o materia en suspensión (MES), orgánicos principalmente: restos de comida. • Compuestos orgánicos: carbohidratos, grasas. • Compuestos inorgánicos: sales, compuestos nitrogenados, fósforo y derivados. • Contaminantes biológicos: gérmenes patógenos. • Entre los microorganismos presentes en las aguas de forma natural están: bacterias (coli, cianofitas), algas unicelulares (diatomeas, navícula) y hongos microscópicos. • Al aumentar los vertidos orgánicos domésticos, se produce un incremento de las poblaciones de bacterias aerobias descomponedoras, como E. coli, y los hongos saprófitos que degradan la materia orgánica. A medida que se completa el proceso de depuración y se ha degradado la materia orgánica, las poblaciones decrecen. En relación con otros organismos, al producirse el vertido, desaparecen truchas, crustáceos, larvas de insectos, y aumentan los gusanos tubifex, larvas de dípteros como las colas de rata. Al completarse los procesos de autodepuración se recuperan las poblaciones que componen la biocenosis del río.

28. A.2. Contaminación por aguas residuales domésticas • Entre los efectos provocados por la ingestión de aguas contaminadas tendríamos: • Para evitar la transmisión de enfermedades por medio del agua, entre las medidas de carácter familiar podríamos aplicar la cocción de alimentos y del agua de bebida y la desinfección del agua u otros alimentos mediante el empleo de lejías aptas para este uso.

29. D. Efectos de la contaminación del agua • Ríos: Debido a su dinámica poseen capacidad de autodepuración, no obstante pueden aparecer problemas de restricción de agua, alteraciones de la biocenosis, apariencia y olor desagradables. • Lagos:Al ser masas estáticas los efectos de la contaminación son más severos y persistentes. Tema 11. Conatminación agua

30. D1. EutrofizaciónAumento excesivo de la producción primaria debido a la introducción de nutrientes que actuaban como factor limitante de la producción. • Vertido (detergente o abonos) • Aumento desmesurado del fitoplancton • Reducción de la luz y el O2 • Muerte de organismos aerobios y fotosintéticos • Proliferación de bacterias descomponedoras que consumen todo el O2 • Crecimiento de bacterias anaerobias y fermentación: H2S, CH4 y NH3 • Simultáneamente en superficie crecen cianofíceas Tema 11. Conatminación agua

31. Tema 11. Conatminación agua

32. Las algas crecen a gran velocidad formando una alfombra flotante que no deja entrar la luz; el crecimiento exagerado de las capas superiores de esta alfombra produce la muerte de las capas inferiores; este proceso se repite continuamente con lo que se forma gran cantidad de materia orgánicamuerta que va llenando el fondo del lago. El agua en un principio transparente empieza a volverse turbia. Tema 11. Conatminación agua

33. 1. Aporte de P y N 2. Crecimiento desmesurado de las algas del plancton 3. Aumento de la turbidez en la superficie (las aguas adquieren un color verdoso) 4. Incremento de O2 en la superficie (escapa a la atmósfera) 5. Disminución de la luz y del O2 en el interior (impide el desarrollo de organismos fotosintéticos y aerobios) 6. Muerte de organismos fotosintéticos y aerobios (caen al fondo donde se acumulan) 7. Agotamiento del N 8. Crecimiento de cianofíceas mientras haya P (porque tienen capacidad de fijar el N2 atmosférico) 9. Las bacterias aerobias descomponen los restos orgánicos del fondo (consumen el oxígeno que queda hasta agotarlo –anoxia–) 10. Crecimiento de bacterias anaerobias (producen fermentaciones que provocan mal olor) Tema 11. Conatminación agua

34. La eutrofización Los lagos y embalses se clasifican en. • Eutróficos: Poseen una elevada tasa de productividad primaria, gran concentración de nutrientes, baja concentración de O2 y son poco profundos. • Oligotróficos: poseen un bajo contenido en nutrientes, son poco productivos, con elevada concentración de O2, transparentes y profundos. • Mesotróficos: Poseen características intermedias, Libro Blanco del Agua en España

35. El grado de eutrofización depende del asentamiento de poblaciones, industrias y actividades agrícolas en el entorno.Los embalses de la cuenca Norte poseen niveles más bajos de eutrofización porque se renuevan gracias a las precipitaciones y a la revegetación forestal.

36. Medidas preventivas y correctoras • Limitar o prohibir vertidos domésticos y agrícolas en ecosistemas acuáticos reducidos o con escasa dinámica. • Depurar las aguas residuales antes de su devolución al receptor. • Disminuir el contenido de los polifosfatos de los detergentes. • Inyectar O2 puro en lagos y embalses afectados. • Añadir nitrógeno al agua para evitar el crecimiento de algas cianofíceas. Tema 11. Conatminación agua

37. El lago se convierte en un pantano sin vida. Tema 11. Conatminación agua

38. A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona muerta en el Golfo de México • El Golfo de México tiene gran importancia para el turismo, la pesca, el transporte marítimo y la explotación de gas y petróleo, y para las zonas pantanosas, que constituyen el hábitat del 75% de las aves acuáticas migratorias de América del Norte. Este golfo es también un punto conflictivo por las amenazas para sus ecosistemas marinos y recibe un exceso de nutrientes procedentes de la escorrentía de fertilizantes transportada por el río Misisipi, que recoge aguas del 40% de la zona continental de los Estados Unidos. También recibe nutrientes procedentes de los sistemas de alcantarillado doméstico, materiales arrastrados por las inundaciones y materiales carbonosos procedentes de la erosión de las marismas a lo largo de la costa, que han contribuido a la creación de una zona hipóxica, en la que se concentran brotes de algas que consumen oxígeno cuando se descomponen. Esto ha originado la muerte o el desplazamiento de peces en una superficie de 1688 km2 frente a la costa de Luisiana y Texas. Además un 57% de la zona de cría de marisco en el Golfo de México ha sido clausurada debido a los riesgos para la salud (OCDE).

39. A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona muerta en el Golfo de México • La aparición de la llamada zona muerta en el Golfo de México se debe al proceso de eutrofización. • Las causas del proceso de eutrofización radican en el aporte de un exceso de nutrientes (nitratos y fosfatos) que proceden del empleo de fertilizantes y vertidos domésticos al alcantarillado y todos ellos van a parar al río; de materiales ricos en carbono que proceden de los procesos de erosión de las marismas. • Repercusiones que se producen: • Ecológicas. Pérdida de biodiversidad, es decir, la muerte o el desplazamiento de peces, la acumulación de toxinas en el marisco. • Económicas. Pérdida de recursos como la pesca, el marisqueo y la reducción del turismo. • Sociales. Pérdida de puestos de trabajo en las actividades pesqueras y turísticas en la zona.

40. A.4. La escorrentía de fertilizantes crea una zona muerta en el Golfo de México • La eutrofización puede afectar a lagos, embalses, estuarios costeros y mares cerrados (Báltico, Negro, mediterráneo, etc.). • Para minimizar o corregir dicho proceso se pueden aplicar las siguientes medidas: • Limitar o prohibir los vertidos domésticos y agrícolas de la zona afectada. • Depurar las aguas residuales antes de devolverlas al receptor. • Disminuir el contenido de polifosfatos en los detergentes de uso doméstico. • Inyectar O2 puro . • Añadir nitrógeno al agua para evitar el crecimiento de cianofitas.

41. A.5. Doñana amenazada • Doñana, refugio de vida salvaje en Europa, está herida y la Cuenca del Guadiamar también. El día 25 de abril de 1998, la rotura de la presa de una mina de Aznalcóllar (Sevilla) provoca la salida de cinco millones de m3 de agua ácida y lodo tóxico fuertemente impregnados de metales pesados y otras materias residuales del lavado del mineral. Se adoptaron medidas para evitar que el agua contaminada inundara el Parque Nacional, pero existe la posibilidad de filtración de los vertidos tóxicos. • Se trata de una contaminación de tipo puntual de las aguas y producida por vertidos tóxicos de origen industrial. Se ven afectadas las aguas superficiales de la zona donde se produce el vertido (Guadiamar) y la posibilidad de contaminación de las aguas subterráneas por infiltración de las sustancias tóxicas.

42. A.5. Doñana amenazada • Los efectos son los siguientes: • 80 km de cauces fluviales contaminados. • 4000 ha de cultivos afectadas. • 30 t de peces muertos y otra fauna afectada: cangrejos, anfibios, aves. • Contaminación de pozos que pierden su utilidad. • Acuíferos contaminados. • Pérdida de puestos de trabajo. • Concentración de metales en el suelo de difícil eliminación. • Para evitar desastres de este tipo se podrían prohibir las actividades que acumulen residuos tóxicos en zonas o entornos naturales con un alto valor ecológico.

43. Mareas rojas • Es un fenómeno natural, caracterizado por el aumento de ciertos microorganismos del fitoplancton, no necesariamente asociado a un cambio de coloración del agua del mar. • Estos organismos producen toxinas, creando problemas sanitarios y económicos. Tema 11. Conatminación agua

44. D2. Contaminación de aguas subterráneas • Las aguas subterráneas son un importante recurso hídrico (30% población y regadío) • Tiene el problema de su baja renovación y capacidad depurativa. • Sufren Contaminación, sobreexplotación e intrusiones marinas. • Origen: Tema 11. Conatminación agua

45. La contaminación. El origen del problema se encuentra en los vertidos de residuos urbanos e industriales, como consecuencia de una inadecuada ubicación de los mismos; en las fugas de aguas residuales o infiltraciones de las mismas; por lixiviado o arrastre desustancias por el agua de lluvia; en el uso de fertilizantes y pesticidas en regadíos y secanos intensivos por la infiltración del agua de riego, y por los vertidos de las granjas ganaderas. • La sobreexplotaciónde acuíferos costeros ocasiona un descenso del nivel freático, provocando el proceso de “intrusión salina”, según el cual el agua de mar, con su carga de sales y dada su mayor densidad, invade el espacio libre en el acuífero y desaloja el agua dulce, produciendo una salinización Tema 11. Conatminación agua

46. Tema 11. Conatminación agua

47. Intrusión marina Tema 11. Conatminación agua

48. Tema 11. Conatminación agua

49. A.6. Contaminación de las aguas subterráneas • Pozo 1, no contaminado. Pozo 2, contaminado por lixiviados procedentes del vertedero que sobrepasa el nivel freático. Pozo 3, no contaminado. Pozo 4, contaminado. • El pozo 4 está sobreexplotado, por lo que se origina un proceso de intrusión salina, dado que está cerca de la costa.

50. El proceso de intrusión salina • Cuando la extracción de agua subterránea excede a la proporción con la que el acuífero se recarga (por infiltración de agua de lluvia o por aporte de río) se produce una disminución del volumen acumulado en el terreno, dejando espacios vacíos que son ocupados por el agua del mar; esto es debido a que posee una mayor densidad que el agua dulce. Con ello, se produce una salinización del acuífero que hace que el agua pierda calidad y que no sea de utilidad para usos domésticos o agrícolas, pudiendo, incluso, alterar ecosistemas (humedales, por ejemplo) que necesitan aportes de agua subterránea.