INTRODUCCIN

Los desarrollos curriculares han englobado des-de hace tiempo el concepto de ciclo hidrolgico(Marcn, 2006), dividindolo en etapas indepen-dientes sin contemplar las interrelaciones existen-tes. En cada una de esas etapas aparecen diferentesprocesos fsico-qumicos, que por lo general han si-do vinculados a determinadas localizaciones.

El ciclo hidrolgico (Figura 1) supone un mo-vimiento o transferencia de masas de agua de formacontinua como consecuencia de un flujo energti-co (Pulido-Bosch, 2007). Se trata de un conjuntode procesos simultneos interrelacionados. A pesarde ello, por motivos didcticos, se suele asumir quecomienza en los ocanos con la evaporacin delagua. El calor del sol aporta la energa necesaria pa-ra romper los enlaces que mantienen unidas las mo-lculas de agua. Este proceso de cambio de estadode fase lquida a gas (vapor de agua) se denominaevaporacin. Cuando la humedad relativa del airees del 100% (punto de saturacin) comienza la con-densacin, proceso por el cual el vapor de agua delaire se transforma en agua lquida dando lugar a laformacin de nubes. Estas nubes en determinadascondiciones de presin y temperatura originan pre-cipitaciones. La precipitacin tambin puede ocurrir

en forma de nieve y acumularse en los glaciares. Sufusin, junto con el resto de precipitaciones da lu-gar al agua superficial y subterrnea.

Una parte del agua superficial fluye hasta elmar. Otra parte se infiltra en el terreno y el resto,se evapora. El agua que se infiltra, atraviesa unazona no saturada, donde puede evapotranspirarsepor accin de las plantas o fluir hasta el acufero(zona saturada). Debido a las fuerzas de presin yde gravedad, el agua subterrnea se mueve de zo-nas de mayor a menor potencial hidrulico. Ade-ms mantiene una estrecha relacin con el agua su-perficial siendo sus aportaciones en muchos casosimprescindibles para mantener el caudal de los r-os. El ser humano es un agente activo del ciclo. Elhombre ha intervenido en el ciclo del agua y lo halogrado adaptar a sus necesidades (Toledo, 2006).La construccin de grandes presas, la sobreexplota-cin de los acuferos, la promocin de la condensa-cin y posterior precipitacin del agua o la depura-cin de la misma, ejemplifican este hecho. El finaldel ciclo hidrolgico en la mayor parte de los li-bros de texto es el mar. Si bien cabe destacar que elciclo, como su nombre indica, no tiene inicio nifin, sino que es una sucesin de procesos y movi-mientos que sufre el agua.

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EL CICLO HIDROLGICO: EXPERIENCIAS PRCTICAS PARA SU COMPRENSIN

The water cycle: practical experiences for its comprehension

(*) IMDEA Agua. Parque Cientfico Tecnolgico de la Universidad de Alcal. c/ Punto Net n4 2 planta C.P. 28805. Alcal de He-nares. E-mails: angel.demiguel@imdea.org; julio.lado@imdea.org; virtudes.martinez@imdea.org. (**) URJC c/ Tulipn s/n Departamental II, despacho 256. C.P. 28933. Mstoles. maria.leal@urjc.es; raquel.pacheco@urjc.es.

ngel de Miguel, Julio J. Lado, Virtudes Martnez (*), Mara Leal y Raquel Garca (**)

RESUMEN

Cuando se explican los procesos que se suceden en el ciclo hidrolgico, el alumnado de primaria en-cuentra notables dificultades en su comprensin. Resultado de ello, es la existencia de percepciones err-neas en alumnos que llegan a la educacin secundaria y a la formacin superior sin entender conceptoscomo porosidad y acufero. Por ello, el presente artculo trata de exponer una serie de experiencias prc-ticas que resuelvan este problema y que afiancen los conocimientos adquiridos en el aula de manera te-rica. Con experiencias simples, reproducibles en clase, es posible establecer una base adecuada de cono-cimiento que permita a los alumnos entender los procesos que ocurren a su alrededor.

ABSTRACT

When explaining the processes that occur in the water cycle, the elementary students find great diffi-culties in understanding it. The result is the existence of some misconceptions in students when they arrivein secondary and higher education, without understanding concepts such as porosity and aquifer. There-fore, this article presents a series of practical experiments to resolve this problem and strengthen the ac-quired knowledge in theory class. With simple and reproducible experiences in class, it is possible to esta-blish an appropriate basis of knowledge which enables students to understand the natural processes thatoccur around them.

Palabras clave: acuferos, escorrenta, evaporacin, infiltracin, precipitacin. Keywords: aquifers, evaporation, infiltration, precipitation, runoff.

Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009. (17.1) 78-85I.S.S.N.: 1132-9157

PROBLEMATICA DETECTADA

El R.D. 1513/2006 recoge entre sus contenidosmnimos curriculares el agua como un concepto quedebe formar parte del bloque El entorno y su con-servacin. En el primer ciclo de primaria se expli-ca el concepto de agua como un recurso fundamen-tal del medio fsico, el segundo ciclo se centra enlas interacciones del mismo con el medio fsico (elciclo del agua) y finalmente en el tercero la conta-minacin de este recurso.

Uno de los principales problemas detectadospor algunos autores es que los escolares no relacio-nan los conceptos trabajados en el aula con aquellosaspectos de mbito cotidiano relacionados con el te-ma (p.e., Fernndez-Ferrer et al., 2008; Cardak,2009). Los estudiantes de primaria estn muy fami-liarizados con los conceptos de agua, hielo y nievey sin embargo, tienen muchas ideas previas errne-as relativas a los procesos en los que interviene elagua, y que sern detalladas ms adelante.

El origen de esta problemtica es muy variado(Gomez-Zwiep, 2008). Las dificultades en percibiraquellos procesos que se desarrollan en un intervaloespacial no apreciable por el ojo humano (Agelidou etal., 2001; Dickerson et al., 2005), se traducen en al-gunos errores conceptuales del ciclo del agua arraiga-dos en la sociedad y que el alumno comparte (Bach yBrusi, 1988). Una fuente de confusin importante de-riva del tratamiento que algunos libros de texto reali-zan con el concepto agua (Pozo y Gmez, 1998;Silva y Compiani, 2006) y de sus ilustraciones, enocasiones incompletas y con simplificaciones poco

acertadas (Jimnez et al., 1997; Perales y Jimnez,2002). Es frecuente encontrar en distintas fuentes bi-bliogrficas esquemas del ciclo del agua que ilustranel viaje de una gota de agua (siempre en estado l-quido), precipitaciones en las zonas ocenicas prcti-camente inexistentes o la omisin del agua subterr-nea (Reyero et al., 2007). Otra parte de losproblemas tiene su origen en la televisin, en internety en la falta de especializacin del personal docente.

Algunos aspectos son muy trabajados, tales co-mo la importancia del agua para la salud y el mante-nimiento de la vida, en detrimento de otros como laaccin erosiva o, la ya citada, presencia de aguassubterrneas (Marcn, 2006). Respecto a este lti-mo, existen estudios que corroboran que el bajo n-dice de visualizacin de la componente subterrneadel ciclo confirma la dificultad de comprensin in-trnseca de su dinmica. (Mrquez y Bach, 2008).Los trabajos de Bar y Travis (1991), Chang (1999) oCardak (2009) demuestran que la mayora de losalumnos tienen un conocimiento parcial del ciclo delagua, y que muchos de ellos tienen ideas errneas oconfusas acerca del mismo. Comprenden los dife-rentes procesos que conforman el ciclo del agua, pe-ro no lo entienden en su conjunto, especialmentecuando estos conocimientos no se ven reforzados enla vida diaria y se trabajan slo en las aulas.

A continuacin se exponen algunas de las ideasprevias errneas detectadas por otros autores, rela-tivas a los distintos procesos que se tratan en estetrabajo:

Evaporacin y precipitacin: el agua se evapo-ra nicamente de los mares y ocanos cuando hace

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Fig. 1. Ciclo hidrolgico.

calor. Sin embargo, no consideran el papel desem-peado por el sol dentro del ciclo (Cardak, 2009).Adems muchos alumnos no entienden la diferenciaentre aire y vapor de agua y suelen pensar que lasnubes estn formadas nicamente por ste (Bar yTravis, 1991, Bar y Galili, 1994).

Porosidad y permeabilidad: Las aguas subte-rrneas se almacenan en grandes lagos subterrneos(Agelidou et al., 2001).

Flujo de las aguas subterrneas: se trata o biende aguas estticas que capturadas en las rocas nose mueven, o bien de aguas dinmicas que formanros subterrneos (Agelidou et al., 2001). En mu-chos casos ni siquiera son consideradas como partedel ciclo del agua (Fernndez-Ferrer et al., 2008).

Aguas superficiales y escorrenta superficial:No se han detectado grandes errores, aunque seraimportante incidir ms sobre la accin modeladoradel agua en el paisaje.

Factor antropognico: la mayora de los alum-nos no consideran la afeccin que el ser humanocausa en las aguas superficiales y subterrneas(Ben-zvi-Assarf y Orion, 2005).

Debido a la presencia de estas ideas previas err-neas y a la baja efectividad de algunos mtodos tra-dicionales de enseanza, es aconsejable que los pro-fesores empleen nuevas estrategias docentesencaminadas a solucionar el problema. Gran parte deestos errores conceptuales podran resolverse usandoun modelo 3D en las aulas. Los principales proble-mas de esta herramienta son su precio y su elevadacomplejidad operativa. Por eso, en este trabajo se ex-plican diferentes experimentos prcticos relativos alciclo del agua que han sido aplicados en distintoseventos dirigidos a estudiantes de primaria y secun-daria: VII Semana de la Ciencia, Madrid 2008 (Fun-dacin IMDEA Agua); IX Feria Madrid es Ciencia(IFEMA) y en los Programas de Educacin Am-biental 2008 y 2009 de los municipios de Alcal deHenares y Torrejn de Ardoz (a travs de la asocia-cin Glob Nature). Con el fin de lograr la reproduci-bilidad de los mismos en el aula, se han empleadomateriales fcilmente disponibles y de bajo coste.Cada actividad se desarroll en un tiempo mximode 55 minutos. Para lograr una mayor interaccin esrecomendable que los alumnos trabajen en parejas.

EXPERIENCIAS PRCTICAS1.- Evaporacin - precipitacin

Fundamento tericoLa evaporacin y la precipitacin constituyen

dos partes muy importantes del ciclo hidrolgico.Mediante la primera, el agua lquida pasa a estadovapor gracias a la energa del sol. Parte de este va-por se condensa, para lo cual en ocasiones es nece-saria la presencia de ciertas partculas como el pol-vo y los aerosoles, y vuelve a la superficie a travsde precipitaciones en forma lquida (lluvia) o sli-da (nieve) (Custodio y Llamas, 2001).

Ideas previasSi bien existen diferentes ideas previas errneas

relacionadas con los procesos de evaporacin y pre-cipitacin (como pueden ser no considerar al sol co-mo motor del ciclo o que el agua evaporada y pos-teriormente precipitada es salada), quiz las msrecurrentes y documentadas son las relativas a lacondensacin y al cambio de estado (p.e., Bach yBrusi, 1988; Marcn, 2006 y Cardak, 2009).

Las imgenes de los libros de texto suelen enla-zar directamente la evaporacin con las nubes, ob-viando el proceso de condensacin (Mrquez yBach, 2007; Reyero et al., 2007). De esta maneralos estudiantes suelen pensar que las nubes estnformadas slo por vapor de agua. Puesto que la eva-poracin es representada en la mayora de los casosen forma de gotas de agua, los alumnos no identifi-can un cambio de estado (Bar y Travis, 1991).

ObjetivoConseguir que los alumnos entiendan porqu el

agua de lluvia es dulce incluso cuando la fuente deevaporacin es el mar o el ocano y por otro lado,que entiendan como se producen los fenmenos deevaporacin, condensacin y precipitacin.

MetodologaLos materiales necesarios para cada grupo son:

colorante para comida, un cuenco, tres cucharadasde sal, una tacita, un cubito de hielo, agua caliente ypapel film de cocina.

En primer lugar se debe verter agua caliente enun cuenco. En ella, se disuelven tres cucharaditasde sal y se aade un poco de colorante. En el centrodel recipiente, y fijado al fondo, se pone un vasopequeo vaco (Figura 2). Se tapa el bol con papel

80 Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009 (17. 1)

Fig. 2. a) esquema de la experiencia prctica evaporacin-precipitacin; b) fotografa del experimento.

b)

film de cocina y en el centro del mismo se pone uncubito de hielo.

El agua caliente se evapora lentamente formandoniebla sobre el plstico, especialmente en aquella zo-na donde se encuentra el cubo de hielo. Poco a pocose forman gotas de mayor tamao que comenzarn acaer sobre la taza. Tras 2 horas se retira el plstico.

De esta manera el agua del mar es el agua sala-da del cuenco y las nubes son las gotitas que se for-man en el plstico que posteriormente precipitarnen la taza del centro del hueco. As, este experimen-to permite hacer una simulacin de la evaporacindel agua del mar y de los ocanos y la precipitacinde agua dulce en los continentes.

2.- Porosidad - Permeabilidad

La porosidad de un material viene expresadapor la relacin entre el volumen de su parte vaca uocupada por aire y/o agua y su volumen total(Custodio y Llamas, 2001).

Sin embargo, solo una parte de la porosidad to-tal permite la circulacin del agua. A esa parte de laporosidad total de una roca o depsito se la denomi-na porosidad eficaz o efectiva, que relaciona el vo-lumen de agua extrable del medio (agua gravfica)con el volumen total de material (Rebollo y Martn-Loeches, 2007).

La forma, el tamao y la tipologa de las part-culas condicionan la porosidad y la porosidad efi-caz del acufero. En un depsito homogneo, gene-ralmente cuanto menor sea el tamao de partcula,mayor es la porosidad total, pero menor es la poro-sidad efectiva debido a las fuerzas de retencin. Porotro lado, cuanto ms homogneo sea el material,mayor es la porosidad tanto total como eficaz, encaso contrario, las partculas ms pequeas ocupanparte de los poros.

Ideas previas

Una de las ideas previas ms generalizada es elconcepto del agua subterrnea de forma similar a

los lagos de superficie pero en profundidad. Otraconcepcin es que el agua penetra solo por las fisu-ras de las rocas (Ben-zvi-Assaraf & Orion, 2005).Ideas previas como estas, demuestran que los alum-nos no entienden conceptos como la porosidad o laporosidad eficaz y no comprenden como se disponeel agua en los acuferos detrticos.

Objetivos

Transmitir al alumnado los conceptos de porosi-dad y porosidad eficaz y su diferencia.

Metodologa

Los materiales a emplear son materiales de re-lleno (arcillas, gravas, compost), vasos de plsti-co de 1 litro, plastilina, pajita y agua. Tambin sepuede hacer con materiales artificiales para favore-cer la comprensin (canicas, pelotas de golf, blo-ques de plstico, etc).

El experimento comienza haciendo un agujeroen el lateral inferior de cada vaso. Se tapa con plas-tilina y se rellenan los vasos hasta una altura deter-minada con los materiales seleccionados. Se vierteun volumen conocido de agua en cada uno de losvasos. Este volumen debe ser el mismo en todos losvasos (Figura 3a y 3b). En primer lugar, se proponeobservar la variacin de la altura del agua paracomparar qu materiales son ms porosos (aquellosen los que la altura de agua sea menor). En segundolugar, se plantea medir la porosidad total y la poro-sidad eficaz de cada material. Para ello, se perforala plastilina y se introduce una pajita para permitirla salida del agua (Figura 3c). Se mide el volumendel agua de salida. El resultado ser el volumen deagua gravfica (que fluye y no queda retenida). Porel contrario, el agua que queda retenida entre losporos (la resta entre el volumen introducido y el desalida) ser el agua capilar. Parte de esta agua serla usada por las plantas en sus procesos vegetativos.

En ambas actividades se plantea al alumnadorazonar el comportamiento del agua en funcin delos distintos materiales, formas y tamaos que com-ponen los vasos.

81Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009 (17. 1)

Fig.3. a) Representacin esquemtica del nivel del agua en los vasos con distintos materiales de relleno; b)Experimento prctico: nivel de agua; c) Experimento prctico: medida de la porosidad total y eficaz.

a)

b)

c)

3.- Escorrenta superficial

Fundamento terico

La escorrenta superficial se define como elagua que circula por la superficie del terreno. Pro-cede de las precipitaciones, del deshielo de nieve yglaciares, o de las surgencias de aguas subterrneas.Es el agua que corre por nuestros ros y arroyos, yaunque es la ms fcil de observar, slo supone el0,0001% del total del agua del planeta.

Ideas previas errneas

Si bien la escorrenta superficial es uno de losfenmenos mejor entendidos por los estudiantes,existen algunos conceptos, como el de la modeliza-cin del paisaje y el transporte de materiales, cuyacomprensin puede mejorarse con la realizacin deuna serie de actividades prcticas.

Objetivos

Se pretende que los alumnos: a) comprendan co-mo afecta la intensidad de la lluvia o la pendiente delterreno a la escorrenta superficial; b) entiendan losefectos de la variacin del caudal y de la velocidad delas corrientes de agua; c) determinen como afectan lasvariables anteriores al transporte de materiales.

Metodologa

Para la construccin de un modelo de cauce quepermita modificar su pendiente y seccin se necesi-tan al menos 10 envases tetrabriks (este nmero sepuede aumentar si se considera oportuno), bolsas debasura, plastilina y celofn o cinta americana. Parala construccin del modelo, se formaran tres gruposintegrados por los alumnos de la clase. En cada unode los tres modelos se realizar una de las prcticasque se describen a continuacin, participando todala clase en el desarrollo de las mismas.

Como se muestra en la Figura 4 se recortan ypegan los tetrabriks de forma que se cree una es-tructura compuesta por una pendiente y un canal.Una vez unida la estructura se recubre con bolsasde plstico para impermeabilizarla. Se colocarndistintos materiales, arenas, gravas y pequeas pie-dras, en el cauce para observar los fenmenos detransporte. La plastilina se usa para producir varia-ciones de seccin en el cauce.

Una vez construido el modelo se plantean las si-guientes experiencias prcticas:

1. Modificacin de la pendiente y observacinde la variacin de la velocidad del agua. Se fija unnivel de pendiente y se ancla el modelo a un soporte.Se aade agua por la parte superior y se mide eltiempo que tarda en recorrer una distancia fijada.Para facilitar la apreciacin de este fenmeno, sepuede colocar un objeto flotante que permita mejo-rar la observacin. Variando la pendiente se estable-ce una relacin entre sta y la velocidad del agua.

2. Modificacin del rgimen de precipitacin yobservacin de la influencia en el caudal y la velo-cidad. Se vierte agua sobre el sistema a distintas ve-locidades y se observa la variacin del caudal y lavelocidad del mismo. Cambiando la seccin delmodelo se puede observar tambin la variacin develocidad del agua.

3. Observacin de la influencia de la modifica-cin de la pendiente y del rgimen precipitacionesen el transporte de materiales. La colocacin de pe-queos obstculos permitir observar cmo se reali-za el transporte de sedimentos.

4.- Flujo de agua subterrnea

Fundamento terico

Para comprender el funcionamiento del ciclodel agua del agua en el subsuelo, debemos dividir elsistema en dos partes bien diferenciadas: la zona sa-turada y la zona no saturada (Figura 5). La zona nosaturada se define como la parte del suelo donde losporos no estn completamente llenos de agua, sinoque el agua queda retenida por fuerzas capilares(Custodio y Llamas, 2001).

82 Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009 (17. 1)

Fig. 4. Esquema del experimento y de los materia-les empleados.

Fig. 5. Esquema de la zona saturada y no saturada.

Esta agua, conocida tambin como humedad delsuelo, es la que puede ser aprovechada por las plan-tas en los procesos de evapotranspiracin. Cuandolos poros se saturan, el agua desciende por grave-dad hasta zonas ms profundas donde, al llegar a unmaterial impermeable que acta como barrera, co-mienza a acumularse. Esta zona, en la que los porosse encuentran completamente llenos de agua, se co-rresponde con la zona saturada y constituye el aguasubterrnea propiamente dicha. Pero el agua no sequeda estancada, sino que fluye libremente graciasa las fuerzas de gravedad y las fuerzas de presin delos materiales sobre los que discurre. Su movimien-to siempre se realizar en a favor del gradiente pie-zomtrico.

Ideas previas de los alumnos

Segn Ben-zvi-Assaraf & Orion en su estudiosobre la percepcin de los estudiantes sobre el ciclohidrolgico los principales conceptos errneos rela-cionados con los fenmenos de infiltracin y flujode agua subterrnea son:

- El agua subterrnea se localiza en grandes la-gos subterrneos, de lo que se desprende que elagua subterrnea circula por ros similares a los su-perficiales.

- El agua de lluvia penetra por las fisuras de lasrocas, almacenndose en los acuferos subterrneos

- La composicin de las rocas no influye en lacomposicin del agua que fluye a travs de ella.

Objetivos

Con estas prcticas se persigue que los alumnoscomprendan el movimiento del agua en el subsueloy que diferencien la zona saturada de la no saturada.Esta actividad, junto con las actividad 3.2, ayudarnal alumnado a comprender el funcionamiento de lasaguas subterrneas y su importancia para la vida enel planeta.

Metodologa

Se necesita un recipiente transparente de 40 x30 x 30 cm. o superior (una pecera, Tupper, etc.),goma de silicona transparente (2 m), materialesacuferos (arenas, gravas, etc.) y filtro de caf.

El material se coloca en distintas capas para si-mular los diferentes estratos del subsuelo. En un ex-

tremo se hace una hondonada, se recubre con el fil-tro de caf y posteriormente con una capa de gravagruesa. Pegado a uno de los lados, se harn tres per-foraciones sobre los materiales (pozos) y se recu-bren con la goma transparente, segn dibujo adjun-to (Figura 6).

Una vez construido el modelo se plantean las si-guientes experiencias prcticas:

1. Verter agua en la zona de recarga. Diferen-ciar la zona saturada y la no saturada. Observar loscambios en los niveles piezomtricos (pozos) y enla zona de descarga.

2. Con una jeringuilla y una goma, extraer aguadel pozo central e identificar los cambios que seproducen. Se puede aadir un colorante en el aguade entrada para mejorar su observacin.

3. Se puede medir el tiempo en que el agua tar-da en llegar de un extremo a otro de nuestro modeloacufero o el tiempo que tarda en aparecer en nues-tros pozos. Esta medida nos dar una idea de que lavelocidad con la que el agua se mueve por el sub-suelo es mucho menor que la del agua superficial.

5.- Factor antropognico

Fundamento terico

Cada cuenca hidrogrfica es una realidad hidro-lgica diferente en razn de factores naturales, so-ciales, medioambientales y culturales. El nivel deequipamiento hidrulico y tecnolgico de cada pas(embalses, defensas hidrulicas frente a las inunda-ciones, sistemas de distribucin, de potabilizacin,depuracin, desalinizacin, etc.) y la gestin polti-ca del conocimiento cientfico son factores impor-tantes diferenciantes (Martnez-Gil J., 2007).

La depuracin del agua juega un papel funda-mental en el ciclo hidrolgico. Las estaciones depu-radoras de aguas residuales (EDARs) eliminan unaelevada proporcin de los contaminantes presentes,vertiendo efluentes depurados, que puedan ser asi-milados de forma natural por los cauces receptores(Salas J.J et al., 2007). La depuracin puede llevar-se a cabo mediante tcnicas convencionales y noconvencionales. En el caso que nos acontece seejemplificar, como actividad prctica, el pretrata-miento y parte del tratamiento primario de una

83Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009 (17. 1)

Fig. 6. Modelo experimental estratificado del subsuelo.

planta de depuracin convencional. No obstanteexisten recursos interactivos en internet que pue-den ayudar a la comprensin de este proceso. Unejemplo de ello es la aplicacin E-masakrator2.0 de la empresa granadina Emasagra.

Ideas previas

Aunque el factor antropognico resalta a la vistade todos, no siempre est integrado en el ciclo delagua. Obviar la influencia del ser humano resta im-portancia a un agente de gran impacto y causa sudesconocimiento entre el alumnado. La depuracindel agua residual es un hecho cotidiano y noto porlos alumnos como un proceso aislado, sin presumirla relacin existente con el ciclo del agua.

Objetivo

Transmitir al alumno: a) el concepto de depura-cin del agua; b) la influencia del hombre en el ci-clo del agua; b) La importancia del tratamiento delagua contaminada para reducir el impacto antropo-gnico.

Metodologa

Se van a usar los siguientes materiales: 3 vasosde plstico con un dimetro prximo a 10 cm, 1 es-curridor, 1 colador, 1 botella de plstico, agua,arroz, garbanzos, t, caf, aceite, tijera, papel rotu-lador y celofn.

Se ejemplificar el pretratamiento y parte deltratamiento primario de una estacin de depuracinconvencional (Figura 7). Se inicia la actividad rotu-lando los recipientes de plstico para diferenciar laspartes del proceso experimental. Se sugiere utilizarlos siguientes nombres: ARU (Agua Residual Urba-na), separacin de grandes slidos, desbaste y de-sengrasado, y decantacin primaria.

En el recipiente denominado ARU se mezcla elagua con los diversos contaminantes (aceite, ca-f, garbanzos, arroz y t) simulando agua residualurbana que llega a una estacin de depuracin. Secomienza el pretratamiento del agua vertiendo elagua al contenedor de separacin de grandes sli-dos utilizando un escurridor que permita la separa-

cin de las sustancias de mayor tamao: garbanzosy arroz. De la misma forma se realiza un segundotrasvase de agua al recipiente llamado desbaste ydesengrasado. Esta vez se usa un colador, cuyo ta-mao de malla sea menor que el escurridor y quepermita separar la mayor parte de los slidos detamao mediano-pequeo (t y caf). Para con-cluir el pretratamiento del agua se extrae la grasacon una cuchara simulando el proceso de desen-grasado.

Tras ello, se simula la decantacin primaria(tratamiento primario), cuyo objeto es la elimina-cin de la mayor parte de los slidos sedimentablesbajo la accin exclusiva de la gravedad. Se vierte elagua a una botella de plstico, se deja reposar sobreuna superficie lisa 10 minutos. Transcurrido eltiempo, se abre la botella y se observa que en elfondo del tapn restan los depsitos sedimentados(caf) simulando la lnea de lodos.

CONCLUSIN

El uso de los libros de texto en las asignaturasde ciencias naturales es el recurso ms extendido.Sin embargo, contienen algunos errores conceptua-les respecto al ciclo del agua que podran ser fcil-mente solventados mediante el desarrollo de peque-as experiencias prcticas en las aulas.

Aunque los experimentos aqu planteados y de-sarrollados carecen de una visin holstica del ciclodel agua, su inters docente y didctico es elevadopor ofrecer la posibilidad del estudio individual delos procesos ms importantes del ciclo. De esta ma-nera los profesores pueden explicar ms detallada-mente cada uno de los procesos y centrarse enaquellos conceptos con mayor dificultad de com-prensin para los alumnos.

AGRADECIMIENTOS

A Irene de Bustamante y a Javier Lillo por la re-visin crtica de este artculo.

84 Enseanza de las Ciencias de la Tierra, 2009 (17. 1)

Fig. 7. Simulacin del pretratamiento y decantacin primaria de una EDAR.. a): agua residual urbana. b): se-paracin grandes slidos. c): desbaste. d): desengrasado. e): decantacin primaria. 6. Modelo experimentalestratificado del subsuelo.

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Fecha de recepcin del original: 11/05/09Fecha de aceptacin definitiva: 12/10/09

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