Contaminación Del Agua Word Carmen

I.- CONTAMINACIÓN DEL AGUA El agua es un recurso natural indispensable para la vida. Constituye una necesidad primordial para la salud, por ello debe considerarse uno de los derechos humanos básicos. El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación. Pero esta misma facilidad de regeneración y su aparente abundancia hace que sea el vertedero habitual de residuos: pesticidas, desechos químicos, metales pesados, residuos radiactivos, etc. La contaminación consiste en una modificación, generalmente provocada por el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el consumo humano, la industria la agricultura, la pesca y las actividades recreativas así como para los animales domésticos y la vida natural. Un agua está contaminada cuando se ve alterada en su composición o estado directa o indirectamente. 1.- FUENTES DE CONTAMINACIÓN 

Fuentes naturales

Dependiendo de los terrenos que atraviesa el agua puede contener componentes de origen natural procedentes del contacto con la atmósfera y el suelo (Ej. Sales minerales, calcio, magnesio, hierro etc.). Aunque pueden ser nocivos para la salud, en general son sustancias que se pueden identificar fácilmente y eliminar. 

Fuentes artificiales

Producidas como consecuencia de las actividades humanas. El desarrollo industrial ha provocado la presencia de ciertos componentes que son peligrosos para el medio ambiente y para los organismos y difíciles de eliminar. 2.- ALTERACIONES FÍSICAS DEL AGUA Alteraciones

Características y contaminación que

Físicas Color

indica El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen.

Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras Olor y sabor

entre el color y el tipo de contaminación Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o

Temperatura

metálicos, en ocasiones sin ningún olor. El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma

Materiales en

importante. Partículas como arcillas, limo y otras,

suspensión

aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)

Radiactividad

Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isotopos del K. Algunas actividades Humanas pueden contaminar el agua con

Espumas

isótopos radiactivos. Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones

Conductividad

depuradoras. El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es Mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como Índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC

3.- ALTERACIONES QUÍMICAS DEL AGUA Alteraciones

Contaminación que indica

químicas pH

Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal substancia básica en el agua

natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato/bicarbonato. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, Oxígeno

tratamientos de depuración, etc. Las aguas superficiales limpias suelen

disuelto OD1

estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de Oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas

Materia

formas de vida. DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto

orgánica

requerido por los microorganismos para la

biodegradable:

oxidación aerobia de la materia orgánica

Demanda

biodegradable presente en el agua. Se

Bioquímica de

mide a los cinco días. Su valor da idea de

Oxígeno

la calidad del agua desde el punto de vista

(DBO5)

de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia

Materiales

del tratamiento depurador en una planta. Es la cantidad de oxígeno que se necesita

oxidables:

para oxidar los materiales contenidos en el

Demanda

agua con un oxidante químico

Química de

(normalmente dicromato potásico en

Oxígeno

medio ácido). Se determina en tres horas

(DQO)

y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que

es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de Nitrógeno

degradación en condiciones naturales. Varios compuestos de nitrógeno son

Total

nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y

Fósforo total

nitritos se da por separado. El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización. El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se

Aniones:

determinan por análisis químico. indican salinidad

cloruros

indican contaminación agrícola

nitratos

indican actividad bacteriólogica

nitritos

indican detergentes y fertilizantes

fosfatos

indican acción bacteriológica anaerobia

sulfuros

(aguas negras, etc.)

cianuros

indican contaminación de origen industrial

fluoruros

en algunos casos se añaden al agua para

la prevención de las caries, aunque es una Cationes:

práctica muy discutida. indica salinidad

sodio

están relacionados con la dureza del agua

calcio y

contaminación con fertilizantes y heces

magnesio

de efectos muy nocivos; se bioacumulan

amonio

en la cadena trófica.

metales pesados Compuestos

Los aceites y grasas procedentes de

orgánicos

restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor. La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.

4.- ALTERACIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA Alteraciones biológicas del agua Bacterias coliformes Virus Animales, plantas, microorganismos

Contaminación que indican Desechos fecales Desechos fecales y restos orgánicos Eutrofización

diversos 5.- PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AGUA

Hay un gran número de contaminantes del agua que se pueden clasificar en los siguientes ocho grupos: a. Microorganismos patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de niños. Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua. b. Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. 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. Buenos índices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno disuelto, OD, en agua, o la DBO (Demanda Biológica de Oxígeno). c. 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. d. 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. e. 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.

f.

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, en términos de masa total, 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 o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y

puertos. g. Sustancias radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua. h. 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. 6.- ALGUNOS CONTAMINANTES ESPECIFÍCOS A.- Contaminación por metales: Aquí se hace referencia a los problemas ocasionados por los metales pesados. Los metales pesados son uno de los contaminantes más peligrosos, debido a que no son biodegradables y a su potencial de bioacumulación en los organismos vivos. Entre ellos, destacan por su toxicidad y su mayor presencia en el medio ambiente el mercurio, el cadmio y el plomo.

Fuentes y efectos más importantes de algunos metales y semimetales presentes en las aguas. elemento antimonio

origen Industria

arsénico

tipografía. Minería,

esmaltes

y

pesticidas,

industria química. cadmio

Carbón,

Efectos tóxicos Patología cardiaca Toxico en piel y sistema nervioso.

minería,

tratamiento de metales.

Posible cancerígeno. Afecciones renales, cardiovasculares.

mercurio

plomo

Minería, carbón, industria

Hipertensión. Toxico agudo y crónico.

química, fungicidas.

Daños al sistema nervioso

Minería,

y riñón. Muy toxico en niños y

carburantes,

pinturas, corrosión.

mujeres

embarazadas.

Daños al sistema nervioso, hierro

Minería, erosión, lixiviación

riñón y anemia. No toxico. Problemas de

de

sabor y turbidez. Daños a

rocas

fundición, Cobre

y

suelos,

galvanotecnia,

plantas

a

alta

corrosión. Recubrimiento de metales,

concentración. Toxico en algas y plantas.

minería, corrosión.

No muy toxico en animales, sistema digestivo.

B.- Contaminación por bionutrientes: eutrofización La Eutrofización es el enriquecimiento excesivo del agua en determinados nutrientes (Fósforo y Nitrógeno) originando el crecimiento de las algas. El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores, dándoles un aspecto nauseabundo y disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. Los vertidos humanos aceleran el proceso de eutrofización hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de eutrofización son: 

los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos



los vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratos.

C.- Contaminación por detergentes:

Los problemas derivados de cada uno de los diferentes tipos de componentes que entran en la formulación de los detergentes se pueden sintetizar de la siguiente forma: a. surfactantes o agentes tensoactivos: ocasionan la formación de espumas, pueden inducir toxicidad en el agua y son agentes contaminantes con requerimiento de oxígeno. b. Coadyuvantes: centrándonos en los polifosfatos por ser los más empleados, son agentes implicados en el problema de eutrofización de las aguas. c. Otros agentes: contaminación generada por algunos de los compuestos que completan la formulación de los detergentes. La toxicidad de los tensoactivos parece ser más elevada para los animales de sangre fría (peces), pues origina problemas en las branquias. Pueden inhibir la captación de oxigeno del agua, por reducción del coeficiente de transferencia, y para el hombre no está descartada la posibilidad de producir eczemas, alergias, herpes o problemas por absorción intestinal. El alto contenido de fosforo de los coadyuvantes del tipo polifosfatos es el mayor problema de los detergentes actuales. Este contenido en fosforo (bionutriente vegetal), las implica en el proceso de eutrofización de las aguas. D.- Contaminación por plaguicidas: Debemos tener en cuenta tres aspectos esenciales desde el punto de vista de la contaminación ocasionada por los pesticidas: toxicidad, persistencia y bioacumulacion en el ambiente. Estas propiedades pueden originar a su vez efectos secundarios en los ecosistemas, tales como desequilibrios ecológicos y mutaciones en las poblaciones de las especies a las que se pretende combatir. Las contaminaciones de las aguas por plaguicidas suelen deberse a las actividades agrícolas: fumigaciones aéreas incontroladas, deposición o arrastre por la lluvia desde la atmosfera y escorrentía superficial del suelo y filtraciones a los acuíferos. E.- Contaminación por hidrocarburos y otros derivados del petróleo: La manipulación continúa de este tipo de sustancias empleados como combustible y otros fines crea un peligro permanente de contaminación de los distintos tipos de aguas.

Son más conocidos y numerosos los efectos contaminantes en las aguas marinas, debido a los famosos accidentes de petróleos y oleoductos que se han producido en los últimos años, ocasionando graves episodios de contaminación y alteración de ecosistemas. También las aguas superficiales y subterráneas sufren contaminación por este tipo de compuestos, ocasionada por vertidos urbanos e industriales. Desde el punto de vista medioambiental, cabe distinguir fundamentalmente los siguientes aspectos contaminantes: a. Son compuestos orgánicos que requieren consumo de oxígeno para su degradación, por lo que disminuyen considerablemente las concentraciones de oxígeno disuelto de las aguas. b. Sus componentes pueden ocasionar efectos tóxicos. Estos efectos tóxicos se refieren tanto a la vida vegetal (asfixia de algas y líquenes) como animal (toxicidad en peces y aves acuáticas, extendiéndose hasta el hombre, por acumulación en la cadena trófica acuática). c. Forman una película superficial que disminuyen la transmisión de luz (alteración de la actividad fotosintética) y la difusión del oxígeno molecular. d. Afectan a las características organolépticas del agua, especialmente el sabor y olor.