CURSO “CONTAMINACION DE AGUAS”

1. CURSO “CONTAMINACION DE AGUAS” Dra. Isel Cortés Nodarse cortes186@yahoo.com icortes@cenma.cl

2. TEMA 2: Contaminación del agua. - Introducción al tema.- Origen de la contaminación del agua.

3. La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que consuma esa agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua también puede hacer a ésta inadecuada para el uso deseado.

4. Contaminación: presencia de materias extrañas que alteran o modifican las propiedades físicas, químicas, biológicas y/o radiactivas del agua, tendiendo a deteriorar su calidad, lo que puede degradar su utilización y/o constituir un riesgo para la salud humana. NCh 409/01

5. La contaminación del agua es conocida desde la antigüedad. En Roma eran frecuentes los envenenamientos provocados por el plomo de las tuberías que transportaban el agua. Las ciudades medievales eran, habitualmente, sucias y pestilentes y provocaban serios y extendidos problemas de salud que se fueron agravando cada vez más. En la actualidad, es alarmante la constante pérdida de agua potable.

6. La contaminación del agua es la incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.

7. Se dice que el agua está contaminada cuando la composición o el estado del agua están modificados, directa o indirectamente, por el hombre de modo que se presta menos fácilmente a todas o algunas de las utilizaciones para las que podría servir en su estado natural.

8. Contaminación del agua Alteraciones de su calidad Implicaciones para el uso Enfermedades

9. La contaminación de las aguas puede ser producida por diferentes agentes, los cuales causan distintos efectos sobre las mismas. • Los sólidos en suspensión, fundamentalmente por el arrastre de suelos, minerales o actividades industriales, provocan una reducción más o menos importante de la vida animal y vegetal.

10. Los compuestos inorgánicos como ácidos y sales metálicas provocan efectos tóxicos más o menos visibles sobre el hombre y la vida silvestre. • Los nutrientes, principalmente compuestos de nitrógeno y fósforo, provocan el crecimiento excesivo de la vida vegetal acuática lo que se conoce como eutroficación.

11. CLASIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN • NATURAL: sismos, erupciones volcánicas, inundaciones, sequías, plagas de insectos y los animales y plantas cuya vida y decaimiento alteran las condiciones naturales del agua. • DEBIDO A LA ACTIVIDAD HUMANA: descarga de gases y partículas a la atmósfera, descarga de residuos líquidos, tanto domiciliarios como industriales a cursos de aguas, disposición de residuos sólidos sobre aguas superficiales, percolación desde lagunas de tratamiento, actividad agrícola, etc.

12. De dónde vienen los contaminantes producto de la actividad humana? • Actividades del hombre que aportan directamente estos compuestos. • Desechos industriales (riles y rises), aguas servidas domésticas, lixiviados de vertederos. • Actividades del hombre que indirectamente contribuyen al deterioro del ambiente. • Pérdida de la cubierta forestal, lluvia ácida, sobreexplotación de especies comerciales, la crisis de las ciudades, la industrialización.

13. Por lo anterior: • Es importante conocer las características naturales de las aguas en sus diferentes formas naturales: ríos, subterráneas, de lluvia, marinas. • Es importante medir las concentraciones normales de los elementos presentes en las mismas. • Es importante medir las concentraciones de los contaminantes que eventualmente puedan presentarse en las mismas. • Es importante conocer las fuentes que aportan los contaminantes. • Es importante conocer la manera de reducir el aporte de contaminantes a las aguas.

14. AGUAS NATURALES: Sales Gases Compuestos orgánicos tales como sustancias húmicas y metabolitos de algas y bacterias. AGUAS CONTAMINADAS: Compuestos productores de olores y sabores. Compuestos fenólicos. Detergentes. Plaguicidas. Hidrocarburos aromáticos. Metales pesados. EJEMPLOS DE COMPUESTOS PRESENTES EN LAS AGUAS

15. El hombre, a través de múltiples actividades, provoca directa o indirectamente importantes modificaciones en la composición natural de las aguas. • Como resultado, muchas veces se obtiene una contaminación de las mismas que puede ser corregible en algunos casos y en otros puede ser irreversible.

16. En muchas ocasiones, la contaminación de las aguas superficiales es visible. • No sucede lo mismo con las aguas subterráneas que circulan bajo la superficie y su explotación se encuentra muy distribuida. Con frecuencia, las acciones correctoras y protectoras de la contaminación llegan tarde.

17. La única forma de prevenir y combatir la contaminación de las aguas es conocer los posibles caminos a recorrer por los contaminantes, en base a los conocimientos químicos, geológicos, hidráulicos, etc.

18. La velocidad de transporte de sustancias contaminantes en un acuífero es un aspecto definitorio respecto a las modificaciones que pueda sufrir dicho acuífero por la presencia de estas sustancias.

19. Además es importante conocer los procesos que pueden frenar o fijar sustancias contaminantes a fin de poder predecir el comportamiento del acuífero estudiado.

20. Ejemplo: Procesos que dificultan o retienen la contaminación en medios porosos. • FILTRACION MECANICA: Elimina partículas en suspensión. • ADSORCION: Materiales finos capaces de retener moléculas complejas. La capacidad de retención puede ser permanente o temporal.

21. Ejemplo: Procesos que dificultan o retienen la contaminación en medios porosos. • OXIDACION-REDUCCION: Permiten la transformación de materia orgánica en CO2, procesos de anaerobiosis, etc. • PRECIPITACION: Afecta especialmente al Fe y Mn presentes en las aguas, dando hidróxidos insolubles. Coprecipitación.

22. Ejemplo: Procesos que dificultan o retienen la contaminación en medios porosos. • DILUCION: El volumen de agua del acuífero juega un papel fundamental ante la entrada de contaminantes. Se favorece aún más con la mezcla que pueda ocasionarse de forma natural o artificial.

23. La detección de “contaminantes” en aguas se realiza mediante análisis de las mismas. • Al igual que los aspectos de “calidad” los aspectos vinculados con la toma de muestras de aguas procedentes de diferentes acuatorios, está regida por una serie de normas nacionales.

24. NCh 411: Calidad del agua. Muestreo • Parte 1: Guía para el diseño de programas de muestreo (1996). • Parte 2: Guía sobre técnicas de muestreo (1996). • Parte 3: Guía sobre la preservación y manejo de las muestras (1996)

25. NCh 411: Calidad del agua. Muestreo • Parte 4: Guía para el muestreo de lagos naturales y artificiales (1997) • Parte 6: Guía para el muestreo de ríos y cursos de agua (1998).

26. NCh 411: Calidad del agua. Muestreo • Parte 9: Guía para el muestreo de aguas marinas (1998). • Parte 10: Guía para el muestreo de aguas residuales (1997). • Parte 11: Guía para el muestreo de aguas subterráneas (1998).

27. Tema 2: Agua en la atmósfera

29. Agua en la atmósfera

30. Agua en la atmósfera • El sol calienta el agua de los océanos, la cual se evapora hacia el aire como vapor de agua. • Corrientes ascendentes de aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes. • Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de precipitación. • Parte de esta precipitación cae en forma de nieve, y se acumula en capas de hielo y en los glaciares, los cuales pueden almacenar agua congelada por millones de años. En los climas más cálidos, la nieve acumulada se funde y derrite cuando llega la primavera.

31. Almacenamiento de agua en la atmósfera • Si bien la atmósfera no es un importante almacenador de agua, es una vía rápida que el agua utiliza para moverse por el globo terráqueo. Siempre hay agua en la atmósfera. • Las nubes son la forma más visible del agua en la atmósfera, pero incluso el aire limpio contiene agua...partículas de agua que son muy pequeñas como para ser visibles.

32. Almacenamiento de agua en la atmósfera • El volumen de agua en la atmósfera en cualquier momento es alrededor de 12,900 kilómetros cúbicos (3,100 millas cúbicas). • Si toda el agua de la atmósfera cayera como lluvia al mismo tiempo, cubriría la superficie terrestre con una capa de agua de 2.5 cm de espesor, alrededor de 1 pulgada.

33. Almacenamiento de agua en la atmósfera • El volumen de agua en la atmósfera en cualquier momento es alrededor de 12,900 kilómetros cúbicos (3,100 millas cúbicas). • Si toda el agua de la atmósfera cayera como lluvia al mismo tiempo, cubriría la superficie terrestre con una capa de agua de 2.5 cm de espesor, alrededor de 1 pulgada.

34. Evaporación • La evaporación es el principal proceso mediante el cual, el agua cambia de estado líquido a gaseoso. • La evaporación es el proceso por la cual el agua líquida de los océanos ingresa a la atmósfera, en forma de vapor, regresando al ciclo del agua. • Diversos estudios han demostrado que los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor del 90% de humedad a la atmósfera vía evaporación; el restante 10% proviene de la transpiración de las plantas

35. Evaporación • El calor (energía) es necesario para que ocurra la evaporación. • La energía es utilizada para romper los enlaces que mantienen unidas a las moléculas de agua, es por esto, que el agua se evapora más fácilmente en el punto de ebullición (100 ºC, 212 ºF), pero se evapora más lentamente en el punto de congelamiento. • Cuando la humedad relativa del aire es del 100 por ciento, que es el punto de saturación, la evaporación no puede continuar ocurriendo.

36. Evaporación • La evaporación desde los océanos, es el principal proceso por el cual el agua ingresa a la atmósfera. La gran superficie de los océanos (alrededor del 70 por ciento de la superficie terrestre, esta cubierta por océanos) propicia la ocurrencia de la evaporación a gran escala.

37. Evaporación • A escala global, la misma cantidad de agua que es evaporada, vuelve a la Tierra como precipitación. • Esto sin embargo varia geográficamente. • Sobre los océanos, la evaporación es más común que la precipitación; mientras que, sobre la tierra la precipitación supera a la evaporación.

38. Evaporación • La mayor parte del agua que se evapora de los océanos, cae de vuelta sobre los mismos como precipitación. • Solamente un 10 por ciento del agua evaporada desde los océanos, es transportada hacia tierra firme y cae como precipitación. • Una vez evaporada, una molécula de agua permanece alrededor de diez días en el aire.

39. Evaporación

40. Evaporímetro

41. Humedad

42. Saturación

43. Punto de rocío

44. Condensación • La condensación es el proceso por el cual el vapor de agua del aire se transforma en agua líquida. La condensación es importante para el ciclo del agua ya que forma las nubes. • Estas nubes pueden producir precipitación, la cual es la principal forma que el agua regresa a la Tierra. • La condensación es lo opuesto a la evaporación.

45. Condensación • La condensación es responsable también de la niebla, de que se empañen tus lentes cuando pasas de un cuarto que está frío a uno más cálido, de la humedad del día, de las gotas que escurren por el lado de afuera de tu vaso y de las gotas que se forman del lado de adentro de las ventanas cuando el día esta frío.

46. Condensación • Incluso en aquellos días en que el cielo esta completamente despejado de nubes, el agua sigue presente en forma de vapor de agua y pequeñas gotas demasiado pequeñas como para ser vistas. • Las moléculas de agua se combinan con diminutas partículas de polvo, sales y humo para formar gotas de nube, que crecen y forman las nubes. • Cuando las gotas de nube se juntan entre si crecen en tamaño, formándose las nubes y, la precipitación puede suceder.

47. Precipitación • Las nubes que flotan sobre nuestras cabezas, contienen vapor de agua y gotas de nube, que son demasiado pequeñas como para caer en forma de precipitación, aunque lo suficientemente grandes como para formar nubes visibles. • El agua esta continuamente evaporándose y condensándose en el cielo. • Si observas de cerca una nube, verás algunas partes desaparecer (evaporarse) y otras partes crecer (condensarse).

48. Precipitación • La mayor parte del agua condensada en las nubes, no cae como precipitación debido a las ráfagas de aire ascendente que soportan a las nubes. • Para que ocurra la precipitación primero pequeñas gotitas deben condensarse. • Las gotas de agua colisionan y producen gotas de mayor tamaño y lo suficientemente pesadas como para caer de la nube en forma de precipitación.

49. Precipitación

50. Precipitación