lunes, 10 de noviembre de 2008

La carga de vertidos urbanos, agrícolas o industriales a las aguas continentales (ríos, lagos y aguas subterráneas) ha aumentado tanto que se ha convertido en un problema de gran importancia.

Contaminación de las aguas continentales

La contaminación de las aguas tiene un impacto importante en la salud y el bienestar del ser humano y del ambiente. El agua se considera contaminada cuando su composición se altera por la presencia de elementos ajenos a ella. Se estima que el 72% de los ríos, lagos y arroyos del mundo están contaminados por vertidos humanos o industriales, provocando la transmisión de gran cantidad de las enfermedades infecciosas que se conocen. La contaminación está ampliamente ligada con la actividad humana siendo los principales contaminantes:
• Vertidos de aguas residuales urbanas a los medios acuáticos. • Vertidos industriales generados por el refinamiento del petróleo, la industria de la metalurgia, las industrias de papel, las químicas y farmacéuticas. Muchos países desarrollados instalan sus fábricas en países en vías de desarrollo donde los controles ambientales son menores para evitar sanciones. • Vertidos de las explotaciones ganaderas que contaminan con diversos parásitos en el estiércol y con las aguas residuales agrícolas, con fertilizantes, abonos y plaguicidas, entre otros. • El uso de las embarcaciones a motor que afectan al plancton por el uso de hidrocarburos y la agitación que producen durante su desplazamiento. • La construcción de presas que provocan alteraciones en el medio acuático y las explotaciones mineras que vierten compuestos contaminantes.Efectos que se producen por la contaminación del agua: • Agotamiento del recurso. • Creciente invasión de las aguas salinas en los acuíferos. • Anegamientos y salinización, acelerando la degradación de la tierra como consecuencia del exceso de riego. • Afectación de la salud humana. • Eutrofización provocada por el alto contenido de nutrientes en los ríos y lagos, lo cual hace que aumenten los problemas y los costos de las instalaciones de tratamiento de agua que suministran agua potable. • Acidificación de los lagos de agua dulce que afectan a la vida acuática, viéndose además afectada la agricultura y la pesca.El agua también puede contaminarse debido a fenómenos naturales tales como: • Fenómeno del Niño: cambio general en las condiciones atmosféricas que, a su vez, afecta el comportamiento de las corrientes del Océano Pacífico, presentándose cada 7 a 10 años. Aumenta la temperatura de las aguas de la costa Pacífica de Sudamérica, disminuyendo la cantidad de oxígeno disuelto en ella. Las algas, peces y mariscos que necesitan este oxígeno pueden morir por falta de él o, bien, huir en busca de aguas más frías. Por otra parte, llegan seres marinos que normalmente no se encuentran en estas costas, como medusas, mantarrayas y tiburones. • La Marea Roja: consiste en el florecimiento súbito de enormes masas de plancton especialmente dinoflagelados. Este plancton da al mar un color rojizo, de ahí su nombre. Las grandes cantidades de algas planctónicas producen toxinas que se meten dentro de los mariscos filtradores que se alimentan de ellas. Cuando los mariscos son consumidos por peces o seres humanos, causan graves intoxicaciones. • Actividad Volcánica: puede aumentar la temperatura del agua y alterar la concentración de elementos y compuestos presentes naturalmente en ella. • Aluviones y arrastre de sedimentos: la caída de grandes cantidades de barro crea un grave problema en las Plantas de Agua Potable, donde se hace imposible filtrar la gran cantidad de sedimentos.Tratamiento de las aguas contaminadas:Uno de los mecanismos más importantes para controlar la contaminación de las aguas es el tratamiento de las aguas residuales. Las técnicas para eliminar total o parcialmente la cantidad de contaminantes varían según las características físicas y químicas del contaminante que debe removerse o minimizarse. Entre las modalidades de tratamiento de las aguas se encuentran:Pretratamiento: es una fase previa al tratamiento, ya que retira aguas pluviales no contaminadas, arenas, aceites y objetos grandes y pequeños que podrían perturbar el proceso. Este proceso además de permitir la separación de sólidos, protege los equipos de la planta de tratamiento facilitando su funcionamiento. Las principales operaciones que se llevan a cabo en este tratamiento son el cribado, desarenado, trituración y separación de aceites.

Tratamiento primario: es la separación por medios físicos de las materias flotantes o en suspensión, mediante procedimientos específicos como la sedimentación, flotación, coagulación, floculación o neutralización. Su objetivo principal es remover los sólidos suspendidos y sedimentables que no fueron removidos en el pretratamiento.
Tratamiento secundario: se lleva a cabo la depuración de las aguas mediante un proceso bioquímico, en el cual se utilizan bacterias que actúan sobre las partículas coloidales o disueltas, absorbiéndolas, digiriéndolas u oxidándolas. Mediante este tratamiento se consigue hasta un 90% de purificación. El tratamiento permite eliminar materia orgánica, no elimina metales pesados ni grasas, ni componentes químicos no degradables. Las técnicas utilizadas pueden ser de tipo aerobio, con presencia de oxígeno, o anaerobio, en ausencia de oxígeno.
Tratamiento terciario: se utilizan técnicas especiales muy avanzadas, que consiguen hasta un 99% de purificación, la tecnología para aplicar este tratamiento es altamente costosa. Entre las técnicas se encuentran la centrifugación inversa, donde se utilizan filtros con poros tan pequeños que es posible retirar del agua moléculas de sales, bacterias y virus. Otra de las técnicas es el uso del filtro de disco de Hydrotech conformado por una gama de micro-pantallas para el retiro de los sólidos y la recuperación del producto. De manera similar se usan filtros de tambor, de disco y de cable de tejido.
Desinfección: esta es la última etapa para la cual se utilizan diversas sustancias tales como el ozono, los rayos UV y el dióxido de cloro.

Influencia de las aguas continentales en el balance hidrológico:El balance hidrológico es un cálculo que relaciona las variables que intervienen en el ciclo hidrológico: precipitación, evapotranspiración, caudal superficial, almacenamiento superficial y subterráneo y flujo de agua subterránea con la finalidad de crear programas que permitan la explotación, el uso, distribución, control, administración y preservación de los recursos hidráulicos, en su cantidad y calidad, para lograr que mediante su aprovechamiento integral y sustentable se satisfagan los requerimientos actuales y futuros de la población y de la actividad económica.El balance hidrológico se aplica en todos los casos que tienen que ver con la distribución de los recursos hidráulicos a nivel global, o en cuencas particulares. Es imprescindible en los estudios de regulación de embalses y en los proyectos de suministro de agua para acueducto, riego y generación hidroeléctrica. La ecuación general del Balance Hidrológico o ecuación de la continuidad en una cuenca determinada tiene la siguiente forma:
P + Qa + G = ET + Q + dS
P: es la precipitación en el período seleccionado.
Qa: es el aporte superficial de cuencas vecinas.
G: constituye el flujo neto de aguas subterráneas desde y hacia cuencas vecinas.
ET: representa la evapotranspiración real en la cuenca.
Q: es el caudal superficial que sale de la cuenca que se analiza.
dS: es el cambio en almacenamiento superficial y subterráneo. Incluye almacenamiento en cauces, embalses, suelo y acuíferos.
Actualmente se realizan balances hidrológicos mediante el uso de modelos numéricos los cuales se encuentran en programas de computación que facilitan el trabajo. Estos programas permiten predecir posibles alteraciones en las aguas continentales y así planificar las acciones a tomar. Un ejemplo de esto, son los estudios de las crecientes donde se analizan las magnitudes de los caudales máximos extraordinarios y la frecuencia con que ocurren. Estos detalles son importantes en los diseños de puentes, drenajes y obras de control de inundaciones.

IMAGEN DE AGUAS CONTINENTALES


IMAGEN AGUA OCEANICA


CONTAMINACION DEL AGUA OCEANICA

Agua oceánica: El océano contiene el 97% del agua de la Tierra; en la atmósfera está el 0,001%. Los procesos que intercambian y transforman el agua en vapor, en líquido o en sólido son fundamentales para el clima y para la propia vida.El agua es una de las sustancias más comunes, pero tiene algunas propiedades físicas y químicas inusuales. Es uno de los pocos líquidos naturales y puede encontrarse en las tres fases: vapor de agua, agua líquida y hielo sólido. Tiene un calor específico y un calor latente grandes, de modo que son necesarias grandes cantidades de energía para elevar su temperatura, para fundir hielo o para evaporar agua. Estas características controlan en gran medida la distribución de temperatura en la Tierra, siendo los climas oceánicos más uniformes que los continentales. Hay otras propiedades del agua -poder disolvente alto, constante dieléctrica grande y tensión superficial grande, entre otras- que aseguran reacciones esenciales para que la vida continúe su desarrollo. La mayoría de estas propiedades no quedan muy afectadas por la presencia de las sales disueltas que diferencian el agua salina del agua dulce, mucho menos abundante.El agua del mar es una disolución compleja que contiene todos los elementos estables; las técnicas analíticas actuales han identificado cerca de la mitad de ellos, pero muchos están presentes en concentraciones ínfimas -menos de una parte por millón. Los constituyentes principales de un kilogramo típico de agua de mar son 965 g de agua junto a 19,353 g de cloruro, 10,760 g de sodio, 2,712 g de sulfato, 1,294 g de magnesio y cantidades menores de calcio, potasio, bicarbonato, bromuro, estroncio, boro y fluoruro. Se ha encontrado que muestras de agua de casi cualquier parte de los océanos abiertos contienen estos constituyentes en proporciones muy próximas, de tal forma que toda el agua del mar puede tratarse como una mezcla uniforme diluida con cantidades variables de agua dulce. Debido a esta constancia, casi absoluta, en la composición, la salinidad puede estimarse con precisión midiendo la conductividad eléctrica de una muestra a una temperatura conocida.Las propiedades del agua dulce dependen de la presión y de la temperatura; las del agua de mar se ven afectadas también por la salinidad. La densidad del agua de mar, por ejemplo, depende de la temperatura, la presión y la salinidad de forma compleja: disminuye cuando la temperatura aumenta, pero crece con la salinidad y la presión. La densidad es importante porque el océano tiende a moverse de manera que el agua más densa esté en el fondo y el agua menos densa en la superficie. Otra propiedad importante del agua de mar es su gran capacidad para absorber la radiación electromagnética, en especial la del Sol. Incluso en las aguas más claras casi toda la radiación solar incidente (el 99%) es absorbida en los 100 m superiores del océano, donde puede ser utilizada en la fotosíntesis para transformar carbono inorgánico y elementos nutrientes en organismos biológicos como el plancton. A profundidades superiores el océano es oscuro y sus propiedades sólo pueden cambiar al mezclarse.Sin embargo, las ondas sonoras pueden transmitirse a través del océano con pérdidas relativamente pequeñas: una carga de profundidad hecha estallar en Perth, en el oeste de Australia, puede detectarse en las Bermudas, en el Atlántico norte. Esto permite que tanto el hombre como los animales marinos puedan usar sonidos para comunicarse bajo el agua. Las profundidades oceánicas se miden por eco sonoro, se calculan a partir del intervalo de tiempo que tarda un pulso de sonido en llegar al fondo y volver. El sonar funciona de forma similar, pero el haz se transmite con un ángulo respecto a la vertical, para detectar y representar submarinos, bancos de peces o la forma y la textura del fondo marino.