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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académica Profesional de Ingeniería Industrial
Sede Valle Jequetepeque
“Contaminación del Agua”
Ingeniería Ambiental - VIII Ciclo
BARBOZA DIAZ, Wilder.
BLANCO SALDAÑA, Karina.
CHAVARRIA BURGOS, Víctor.
SALAZAR VASQUEZ, David.
Guadalupe, 2011 – II
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
1. INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso natural indispensable para la vida, constituye una necesidad
primordial para la salud, por ello debe considerarse uno delos derechos humanos básicos,
en las sociedades actuales el agua se ha convertido en un bien muy preciado, debido a la
escasez, es un sustento de la vida y además del desarrollo económico esta supeditado a la
disponibilidad del agua
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 degradación de las aguas viene de antiguo pero ha sido en este siglo cuando se ha
extendido este problema a ríos y mares de todo el mundo
La escasez del agua se debe fundamentalmente a:
La explosión demográfica.
La contaminación, se ha incrementado al mismo ritmo que el desarrollo industrial,
tanto las superficiales como las subterráneas.
Al incremento de las demandas.
2. FUENTES DE CONTAMINACION
a. Fuentes naturales
Dependiendo de los terrenos que atraviesa el agua puede contener componente de
origen natural procedentes del contacto con la atmosfera y el suelo (Ej. Sales
minerales, calcio, magnesio, hierro, etc). Aunque pueden ser nocivos para la salud, en
general son sustancias que pueden identificar fácilmente y eliminar
b. Antropogénicas
Producidas como consecuencia de las actividades humanas. Existen 4 focos, estos
son:
Industria: Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos.
Normalmente en los países desarrollados las industrias deberían poseer eficaces
sistemas de depuración de las aguas.
Tabla 1: Substancias contaminantes principales con respecto al sector industrial
Sector industrial Substancias contaminantes principales
Construcción Sólidos en suspensión, metales, pH.
Minería Sólidos en suspensión, metales pesados, materia
orgánica, pH, cianuros.
Energía Calor, hidrocarburos y productos químicos.
Textil y piel
Cromo, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes,
grasas, disolventes orgánicos, ácidos acético y fórmico,
sólidos en suspensión.
Automoción Aceites lubricantes, pinturas y aguas residuales.
Navales Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos.
Siderurgia Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y
ácidos.
Química
inorgánica
Hg, P, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido
sulfhídrico, F, Mn, Mo, Pb, Ag, Se, Zn, etc. y los
compuestos de todos ellos.
Química orgánica Organohalogenados, organosilícicos, compuestos
cancerígenos y otros que afectan al balance de oxígeno.
Fertilizantes Nitratos y fosfatos.
Pasta y papel Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de
oxígeno.
Plaguicidas Organohalogenados, organofosforados, compuestos
cancerígenos, biocidas, etc.
Fibras químicas Aceites minerales y otros que afectan al balance de
oxígeno.
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.
3. ALTERACIONES DEL AGUA POR CONTAMINACIÓN
3.1. Alteraciones físicas
Tabla 2: características y contaminación de alteraciones físicas del agua
Alteraciones
físicas Características y contaminación que indica
Color
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
entre el color y el tipo de contaminación
Olor y sabor
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 metálicos, en ocasiones sin
ningún olor.
Temperatura
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
importante.
Materiales
en
suspensión
Partículas como arcillas, limo y otras, 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 isótopos radiactivos.
Espumas
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 depuradoras.
3.2. Alteraciones químicas
Tabla 3: contaminación de alteraciones químicas del agua
Alteraciones
químicas Contaminación que indica
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, tratamientos de depuración, etc.
Oxígeno
disuelto OD1
Las aguas superficiales limpias suelen 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 formas de vida.
Materia
orgánica
biodegradable:
Demanda
Bioquímica de
Oxígeno
(DBO5)
DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los
microorganismos para la oxidación aerobia de la materia
orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los
cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el
punto de vista 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 del
tratamiento depurador en una planta.
Materiales
oxidables:
Demanda
Química de
Oxígeno
(DQO)
Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los
materiales contenidos en el agua con un oxidante químico
(normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se
determina en tres horas 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 degradación en
condiciones naturales.
Nitrógeno
Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su
presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización.
total 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
3.3. Alteraciones biológicas
Tabla 4: contaminación de las alteraciones biológicas del agua
Alteraciones biológicas Contaminación que indica
Bacterias coliformes Desechos fecales
Virus Desechos fecales y restos orgánicos
Animales, planta, microorganismos
diversos
Eutrofización
4. PRINCIPALES CONTAMINANTES
Hay un gran número de contaminantes del agua que se pueden clasificar en los siguientes
ocho grupos:
4.1. Microorganismos patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y
otros organismos que trasmiten 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 microrganismos, es el número de bacterias
coliformes presentes en el agua. La OMS microrganismos, es el numero de bacterias
coliformes presentes en el agua. La OMS recomienda que en el agua para beber haya
0 colonias de coliformes por 100 ml de agua.
4.2. Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos producirlos por los seres humanos,
ganado, etc. Incluye heces y otros materiales que pueden ser descompuesto por
bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxigeno. Buenos índices
para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxígenos
disuelto, OD, en agua, o la DBO (demanda Biológica de Oxigeno).
4.3. 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 causa
graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los
equipos que se usan para trabajar con el agua.
4.4. 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 delas aguas. Cuando las algas y otros vegetales mueren,
al ser descompuestos por las microrganismos, se agota el oxigeno y se hace imposible
la vida de otros seres vivos. El resultados es un agua maloliente e inutilizable
4.5. Compuestos orgánicos. Muchas moléculas orgánicas como petróleo, gasolina,
plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc. Acaban en el agua y
permanecen, en algunos casos, largos periodos de tiempo, porque, al ser productos
fabricados por el hombre m tienen estructura molecular compleja difíciles de
degradar por los microrganismos.
4.6. Sedimentos y materiales suspendidos. Muchas partículas arrancadas del suelo y
arrastradas a as aguas, uno con otro 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 puestos.
4.7. Sustancias radioactivas. Isotopos radiactivos son libres pueden estar presentes en el
agua y a veces se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas,
alcanzando concentraciones considerablemente mas altas en algunos tejidos vivos
que las que tenían en el agua.
4.8. 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 el oxígenos y afecta a la vida de los organismos
5. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES. EUTROFIZACIÓN
Se consideran aguas superficiales las contenidas en ríos, embalses y lagos. Los grandes
abastecimientos establecen sus captaciones mayoritariamente en ellas, por lo que,
teniendo en cuenta que estas aguas son muy susceptibles a la contaminación, es necesario
tomar ciertas precauciones.
La captación de estas aguas superficiales para abastecimiento debe establecerse lo más
alejada posible de núcleos de población ya que estos suponen un riesgo importante de
contaminación de las mismas. Debemos establecer una distinción según que la captación
se realice en ríos o en lagos y embalses:
Ríos: cuando el agua para el abastecimiento de una población proviene de un río,
la captación debe establecerse aguas arriba de la misma. Si esto no es posible y la
captación debe realizarse necesariamente aguas abajo, con el fin de permitir que
la autodepuración sea efectiva, ésta debe localizarse a una distancia superior a
diez kilómetros medidos desde los puntos de contaminación. La zona mas indicada
para realizar la captación es la parte central del cauce, próxima a la superficie ya
que es aquí donde presenta una mejor oxigenación.
Embalses y lagos: el agua de los lagos y embalses es utilizada con varios fines no
sólo de abastecimiento a la población sino también de regadío, obtención de
energía, suministro industrial, extinción de incendios, etc.
En estas masas de agua la autodepuración es menor que en el caso de los ríos debido a su
poca movilidad. La captación para abastecimiento humano debe establecerse en el centro
del lago o embalse y en una zona bien aireada, siendo muy importante en este caso
realizar una correcta regulación de las actividades, prohibiendo el vertido de aguas
residuales, el baño o la pesca.
La autodepuración es la propiedad de los ecosistemas acuáticos mediante la cual, y por
una serie de mecanismos naturales, se disminuye la carga contaminante aportada por un
vertido en su recorrido a lo largo del cauce. Los microorganismos existentes en el agua y
los aportados por el vertido tienen la capacidad de degradar la contaminación procedente
de aquél, pero a veces esta capacidad de autodepuración natural se supera.
El incremento de la actividad biodegradativa en los medios acuáticos nos lleva a la
aparición de procesos de eutrofización, entendiendo como tal el fenómeno que se
produce como consecuencia de un aumento excesivo de nutrientes en el agua.
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La Organización de Cooperación y Desarrollo Económico (O.C.D.E.) define la
eutrofización como “un enriquecimiento de las aguas en sustancias nutritivas que
conducen generalmente a modificaciones sintomáticas tales como producción
acelerada de algas y otras plantas acuáticas, degradación de la pesca, deterioro de la
calidad del agua, así como de todos sus usos en general”.
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La eutrofización es un proceso complejo en el que intervienen fenómenos físicos, químicos
y biológicos, que los podemos sintetizar en tres fases:
Un aporte excesivo de nutrientes, sobre todo de fósforo y nitrógeno, da lugar a una rápida
proliferación de vegetación acuática.
Como consecuencia de este aumento, el oxígeno del embalse se agota fundamentalmente
en la superficie, que es la capa más oxigenada por su contacto con la atmósfera exterior.
Los sólidos sedimentables y las células muertas precipitan al fondo.
Al acumularse la materia orgánica en el fondo ésta tiende a oxidarse rápidamente,
agotando el oxígeno presente en esta zona del embalse. Se crean así unas condiciones de
escasez o falta de oxígeno que favorece que se produzcan fenómenos de fermentación
anaerobia de la materia orgánica en los puntos de mayor acumulación de sedimentos.
Desde el punto de vista de la eutrofización, los nutrientes más importantes son los nitratos
y los fosfatos, que pueden aparecer en el agua a partir de distintas fuentes. Estos
nutrientes pueden llegar al agua de forma puntual, como sería el caso del vertido de un
colector de aguas residuales, o bien en grandes extensiones de terreno, por ejemplo, la
escorrentía agrícola de aguas ricas en fertilizantes.
En otras palabras, 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.
El aporte excesivo de nutrientes a las aguas ocasiona, como hemos visto anteriormente,
unos efectos sobre la misma que a su vez pueden provocar, de forma indirecta, una serie
de problemas en el hombre. Así, los efectos sobre el agua son:
Una disminución importante del oxígeno disuelto, lo que puede ocasionar la
eliminación de la vida acuática.
Aumento de la turbidez.
Aumento del grado de sedimentación.
En cuanto a los problemas que este aporte puede ocasionar de forma indirecta sobre el
hombre:
Alteración de las características organolépticas del agua, tales como olor, color,
sabor.
Alteración de los sistemas de tratamiento para las aguas de consumo por:
o Colmatación de filtros.
o Perturbación en el tratamiento de coagulación-floculación.
o Dificultad para realizar el tratamiento de aguas con un pH elevado por
fenómenos de fotosíntesis.
o Aparición de materiales flotantes en los decantadores.
Figura 1: lago eutrofizado
Perjuicios sobre la salud, debido a:
o Producción de compuestos orgánicos que tras la cloración producen
derivados clorados, especialmente cloroformo y trihalometanos, con
capacidad tóxica y/o carcinogénica.
o Elevadas concentraciones de nitratos que pueden ocasionar en los lactantes
metahemoglobinemia, y la formación de nitrosaminas (factor de riesgo
exógeno en el cáncer de estómago).
5.1. Contaminación de las aguas superficiales en el Perú
Las actividades agrícolas contribuyen a la contaminación de los cursos de agua. El uso
de pesticidas y fertilizantes en los campos de cultivo causa la contaminación de las
aguas superficiales y subterráneas. Durante la estación de lluvia, los residuos de
fertilizantes y pesticidas son arrastrados, y al mezclarse éstos con la escorrentía
superficial, la calidad del agua disminuye a medida que ingresan a los cursos de agua.
Por ejemplo, se ha reportado contaminación por agroquímicos en el lago
Chinchaycocha, ubicado en los Andes centrales del Perú. En este lago han sido
extraídos totorales (juncos locales) como forraje para alimentación de ganado. El
ganado también contribuye a la compactación de los humedales que rodean el lago,
lo que destruye el hábitat de las especies nativas. Las actividades mineras asimismo
tienen una fuerte influencia en la disminución de fauna nativa en este lago.
5.2. Medidas para evitar la eutrofización
Lo más eficaz para luchar contra este tipo de contaminación es disminuir la cantidad
de fosfatos y nitratos en los vertidos, usando detergentes con baja proporción de
fosfatos, empleando menor cantidad de detergentes, no abonando en exceso los
campos, usando los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de
verterlos, etc. En concreto:
Tratar las aguas residuales en EDAR (estaciones depuradoras de aguas
residuales) que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el
fósforo y el nitrógeno.
Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura.
Usar los fertilizantes más eficientemente.
Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Así, por ejemplo,
retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la
primavera y plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las
tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión.
Reducir las emisiones de NOx y amoniaco.
6. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Generalmente, estas aguas se han considerado símbolo de pureza. Se obtienen a través de
manantiales y pozos. Las aguas subterráneas constituyen todavía uno de los recursos
hídricos menos estudiados y más difíciles de determinar.
Las aguas subterráneas vienen caracterizadas por:
1. Ubicación invisible y relativamente inaccesible.
2. Acuíferos de enorme magnitud.
3. Caudales muy bajos, con escasa movilidad.
No obstante, pese a su invisibilidad, cumplen funciones muy importantes de orden
económico, ecológico y en el campo de la salud pública, que no siempre se reconocen. Así,
entre otros usos, las aguas subterráneas constituyen una fuente importante de agua para
consumo público.
Su disponibilidad como recurso natural para el consumo está limitada por tres factores:
Renovación de las aguas subterráneas por la precipitación.
Calidad del agua utilizada para la recarga de acuíferos.
Características del suelo y del acuífero.
Dependiendo de las características del terreno, son aguas que se pueden contaminar
fácilmente cuando están próximas a viviendas, concentraciones de animales o vertederos.
El problema de la contaminación de las aguas subterráneas es difícil de tratar. Es una
contaminación que, normalmente, carece de un diagnóstico precoz por lo que suele
detectarse cuando ya es tarde. La recuperación de la calidad de las aguas subterráneas
alterada por los procesos de contaminación y de sobreexplotación necesita periodos de
siglos y décadas, respectivamente
Su calidad viene determinada por la composición del terreno. Así, las aguas que penetran
por terrenos arenosos, por efecto de la filtración, están menos contaminadas que las que
discurren por terrenos arcillosos, que son más impermeables, por lo que el agua no se
filtra sino que circula alrededor de las grietas, recogiendo todas las impurezas a su paso.
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Un acuífero subterráneo, o simplemente acuífero, es el conjunto formado por una
capa o formación geológica permeable y el agua contenida en sus poros o fisuras a
través de las cuales circula por acción de la gravedad.
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Puede asimilarse a un depósito subterráneo que, por una parte, recibe por infiltración y
percolación desde la superficie del terreno el agua de lluvia o de los ríos, y que por otra se
descarga en fuentes o manantiales naturales, y también en pozos y sondeos realizados por
el hombre.
Las aguas subterráneas pueden sufrir distintos tipos de contaminación. Así, puede ocurrir
una contaminación directa o puntual, sin dilución, cuando las sustancias contaminantes se
introducen en el subsuelo y alcanzan directa- mente el acuífero, o bien una contaminación
indirecta o difusa, con dilución, cuando se produce mediante la recarga natural del
acuífero, por ejemplo, la infiltración de aguas procedentes del arrastre del exceso de
plaguicidas y fertilizantes agrícolas que provoca una creciente concentración de nitratos
en las aguas subterráneas, éste es uno de los principales problemas de contaminación de
los acuíferos y es muy difícil de corregir.
Figura 2: Contaminación de las aguas subterráneas
También se dan otras situaciones, completamente distintas, como la lenta entrada
subterránea del agua del mar en zonas costeras con bombeos excesivos; esta intrusión
marina conlleva la creciente mezcla de agua salada con la dulce del acuífero, de manera
que los sondeos del área afectada proporcionan un agua cada vez más cargada de sales,
hasta llegar a no ser utilizable.
En resumen, las características principales de la contaminación de las aguas subterráneas
son las siguientes:
Las posibles fuentes de contaminación, y de agentes contaminantes, son muy
numerosas y están ampliamente distribuidas.
Generalmente el origen de la contaminación está asociado con el uso del terreno,
variando su tipo según sea urbano, industrial o agrícola.
La contaminación puede estar produciéndose en sitios muy localiza- dos y
puntuales, o bien en amplias extensiones de terreno.
Habitualmente el agua subterránea se mueve muy lentamente y responde también
con gran inercia a las acciones exteriores, condición primordial a la hora de prevenir,
vigilar o eliminar la contaminación de un acuífero.
Las características del terreno, y las del movimiento del agua subterránea a su
través, proporcionan una serie de factores que tienden a atenuar la contaminación a
lo largo del tiempo y del recorrido.
Generalmente, la contaminación del agua subterránea se descubre a través de análisis,
realizados sobre muestras del agua en cuestión, cuando ésta va a utilizarse para
abastecimiento de la población. Los resultados obtenidos van a ser supuestos para toda el
agua extraída de la captación, por lo que es importante tener en cuenta:
Las muestras que se vayan a analizar deben ser lo más representativas posible de la
masa de agua a la que pertenecen.
Los contaminantes que se han de buscar en el análisis, es decir las determinaciones
a realizar, deben guardar relación con el tipo de posible contaminación que
amenace al acuífero.
Si en el entorno de la captación existen posibles focos de contaminación es
necesario establecer un sistema de vigilancia en sus alrededores.
Se realizarán análisis periódicamente.
Cuando un acuífero se contamina el volumen de terreno afectado puede ser muy grande,
correspondiendo a hectáreas de superficie y a decenas de metros de profundidad. Por
otra parte, el paso de las sustancias contaminantes a lo largo de los intersticios del
acuífero, hace que parte de estas sustancias queden retenidas. Como consecuencia,
resulta técnicamente complejo rehabilitar un acuífero ya contaminado; el coste suele ser
prohibitivo en la inmensa mayoría de los casos, y la solución más frecuente es el abandono
del acuífero y por tanto de sus posibilidades hídricas para el abastecimiento.
6.1. DEPURACIÓN
Los acuíferos tienen una cierta capacidad de autodepuración, mayor o menor según
el tipo de roca y otras características. Las sustancias contaminantes, al ir el agua
avanzando entre las partículas del subsuelo se filtran y dispersan y también son
neutralizadas, oxidadas, reducidas o sufren otros procesos químicos o biológicos que
las degradan. De esta manera el agua va limpiándose.
Cuando la estructura geológica del terreno facilita una zona amplia de aireación, los
procesos de depuración son más eficaces. También es muy favorable la abundancia
de arcillas y de materia orgánica. En cambio en los depósitos aluviales o las zonas
kársticas la purificación del agua es mucho más difícil y este tipo de acuíferos son
mucho más sensibles a la contaminación.
Es muy importante, de todas formas, tener en cuenta que las posibilidades de
depuración en el acuífero son limitadas y que el mejor método de protección es, por
tanto, la prevención. No contaminar, controlar los focos de contaminación para
conocer bien sus efectos y evitar que las sustancias contaminantes lleguen al acuífero
son los mejores métodos para poder seguir disfrutando de ellos sin problemas.
Cuando un acuífero está contaminado y hay que limpiarlo el proceso es muy difícil y
muy caro. Se han usado procedimientos que extraen el agua, la depuran y la vuelven
a inyectar en el terreno, pero no siempre son eficaces y consumen una gran cantidad
de energía y dinero.
Uso y calidad del agua subterránea en el Perú
En el Perú, la explotación del agua subterránea es de gran importancia, sobre todo en
la Costa, debido a su comportamiento hidrológico, con precipitaciones nulas y con
recursos hídricos superficiales, en la mayoría de los valles, sólo tres meses al año
(época de avenidas); durante el período de estiaje, la agricultura se mantiene con la
explotación del reservorio subterráneo; casi la totalidad de las industrias y de las
poblaciones, asentadas en esta zona, se abastecen de aguas subterráneas. En la
sierra, la explotación del agua subterránea es menos significativa. En la Selva, donde
los recursos hídricos son cuantiosos, existe explotación mínima. Los recursos hídricos
subterráneos en el Perú son importantes, estimándose un volumen aprovechable
anual de alrededor de 25000 MMC, de los cuales actualmente se vienen utilizando
sólo el 10% (2500 MMC/año), a través de pozos tubulares y a tajo abierto, galerías
filtrantes, drenes y manantiales. En la década de 1930 en el Perú se inicia, en forma
importante, la perforación de numerosos pozos, con un incremento aproximado de
300 por año; actualmente deben existir más de 15000 pozos en todo el territorio
nacional.
El agua subterránea en el Perú, con respecto a su calidad y problemas de
contaminación, ha sido y es más estudiada en la zona de la Costa, donde su uso es
más intensivo, habiéndose detectado en algunos sectores contaminación de origen
agrícola, algunos casos por intrusión marina y otros contaminados con bacterias
coliformes totales.
Dentro de las causas de la contaminación de las aguas subterráneas, sería la falta de
criterio para la ubicación y diseño, la falta de educación sanitaria para su adecuado
mantenimiento y las recientes letrinas o pozos sépticos construidos, que no habrían
cumplido con los criterios de que puedan contaminar las aguas subterráneas. Esto
trae como consecuencia, el consumo de agua contaminada en las zonas rurales y peri-
urbanas, dando lugar a la aparición de enfermedades de transmisión hídrica como el
cólera, hepatitis, poliomielitis, tifoidea, gastritis, etc.
7. CONTAMINACIÓN DE MARES Y COSTAS
El vertedero final para una gran parte de nuestros desechos es el océano. A él van a parar
gran parte de los vertidos urbanos e industriales. No sólo recibe las aguas residuales, sino
que, en muchas ocasiones, se usa para arrojar las basuras o, incluso, los residuos
radiactivos.
El 80% de las substancias que contaminan el mar tienen su origen en tierra. De las fuentes
terrestres la contaminación difusa es la más importante. Incluye pequeños focos como
tanques sépticos, coches, camiones, etc. y otros mayores como granjas, tierras de cultivo,
bosques, etc. Los accidentes marítimos son responsables de alrededor de un 5% de los
hidrocarburos vertidos en el mar. En cambio, una ciudad de cinco millones de habitantes
acaba vertiendo en un año la misma cantidad que derramó el Exxon Valdez en su
accidente en Alaska.
Aproximadamente un tercio de la contaminación que llega a los mares empieza siendo
contaminación atmosférica pero después acaba cayendo a los océanos.
En los fondos oceánicos hay, en este momento, decenas de miles de barriles con
substancias como plutonio, cesio o mercurio, resultado de décadas de uso del océano
como vertedero para grandes cantidades de desechos. Por ejemplo, como consecuencia
de los accidentes sufridos por diversos barcos de guerra desde 1956 hasta 1989, ocho
reactores nucleares completos, con todo su combustible, y 50 armas nucleares, se
encuentran en el fondo de diversos mares del globo.
El exceso de aporte de nutrientes causa eutrofización en grandes zonas marítimas. En la
desembocadura del Mississippi, por ejemplo, una zona de unas 4000 millas cuadradas, en
las costas de Texas y Louisiana, ha perdido gran parte de su fauna como consecuencia del
enriquecimiento de nutrientes continuado por el excesivo crecimiento de las algas y del
empobrecimiento en oxígeno provocado por la putrefacción de estas algas.
Alrededor del 60% de las especies viven en la franja de 60 Km más próxima a la costa.
Todos ellos se ven especialmente afectados por la contaminación que afecta a los mares y
océanos, especialmente en la cercanía de las costas, lo que es especialmente importante
teniendo en cuenta que, según algunos cálculos, procede de las costas algo más de la
mitad de todos los servicios que la naturaleza, en su conjunto, provee a la humanidad (que
en un estudio hecho en 1987 se evaluaron en 21.500 miles de millones de dólares)
La capacidad purificadora de las grandes masas de agua marina es muy grande. En ellas se
diluyen, dispersan o degradan ingentes cantidades de aguas fecales, hidrocarburos,
desechos industriales e, incluso, materiales radiactivos. Por este motivo es muy tentador
recurrir al barato sistema de arrojar al mar los residuos de los que queremos deshacernos;
pero en muchos lugares, los excesos cometidos han convertido grandes zonas del mar en
desiertos de vida o en cloacas malolientes.
Costas
Las zonas costeras son las que más han sufrido la actividad humana. Una gran parte de la
población mundial vive cerca de las costas.
Los vertidos son la principal fuente de contaminación de las costas. En la mayor parte de
los países en vías de desarrollo y en muchos lugares de los desarrollados, los vertidos de
las ciudades se suelen hacer directamente al mar, sin tratamientos previos de depuración.
Además, las zonas donde la renovación del agua es más lenta (marismas, estuarios, bahías,
puertos) son las más maltratadas. En ellas es frecuente encontrar peces con tumores y
graves enfermedades, o moluscos y crustáceos cuya pesca y consumo están prohibidos,
porque contienen altas dosis de productos tóxicos.
Aguas libres
Los efectos de los vertidos también se dejan sentir en las aguas libres de mares y océanos.
Las grandes cantidades de plástico echadas al mar son las responsables de la muerte de
muchas focas, ballenas, delfines, tortugas, y aves marinas, que quedan atrapadas en ellas
o se las comen.
En algunos casos el exceso de materia orgánica y de nutrientes que hacen proliferar las
algas, genera procesos de putrefacción tan fuertes, que se consume el oxígeno disuelto en
el mar y los peces y otros organismos mueren, originándose grandes "zonas sin vida"
7.1. Petróleo vertido en el mar: Mareas negras
Se denomina marea negra a la masa oleosa que se crea cuando se produce un
derrame de hidrocarburos en el medio marino. Se trata de una de las formas de
contaminación más graves, pues no sólo invade el hábitat de numerosas especies
marinas, sino que en su dispersión alcanza igualmente costas y playas destruyendo la
vida a su paso, o alterándola gravemente, a la vez que se generan grandes costes e
inversiones en la limpieza, depuración y regeneración de las zonas afectadas.
Figura 3: El petróleo derramado por década desde 1970 hasta 2009 (excluyendo
2010- 2011) como un porcentaje del total vertido.
A continuación un breve resumen de los 20 grandes derrames de petróleo desde
1967. Un número de estos incidentes, a pesar de su gran tamaño, causó un daño
ambiental poco o nada ya que el aceite se derramó un poco de distancia de la costa y
no costeras de impacto. Es por esta razón por la que algunos de los nombres de la
lista pueden ser desconocidos.
Tabla 5: Los grandes derrames de petróleo desde 1967
La causa de los vertidos de crudo según un estudio realizado por el International
Tanker Owners Pollution Federation (ITOPF) en los últimos 30 años (1979-2009) , en la
tabla se divide en tres grupos según el tamaño del vertido es la siguiente:
Derrames de petróleo en el Perú
Los más recientes son:
Zorritos, Piura – Marzo 2012. Un derrame de petróleo afectó al menos cinco
kilómetros de la playa de Zorritos, en cuyas aguas se encontró extensas
manchas negras y algunas especies hidrobiológicas muertas. El vertimiento
habría ocurrido el último miércoles.
Rio Marañón, Loreto – Junio 2010. Al menos 300 barriles de crudo cayeron el
último sábado al torrente en el sector de Saramuro, distrito de Parinari.
Ver PDF 1: Derrames de Petróleo en el Perú
Evolución de las manchas de petróleo
El petróleo vertido se va extendiendo en una superficie cada vez mayor hasta llegar a
formar una capa muy extensa, con espesores de sólo décimas de micrómetro. De esta
forma se ha comprobado que 1 m3 de petróleo puede llegar a formar, en hora y
media, una mancha de 100 m de diámetro y 0,1 mm de espesor.
Figura 4: Evolución de las manchas de petróleo
Una gran parte del petróleo (entre uno y dos tercios) se evapora. El petróleo
evaporado es descompuesto por fotooxidación en la atmósfera.
Del crudo que queda en el agua:
o Parte sufre fotooxidación.
o Otra parte se disuelve en el agua, siendo esta la más peligrosa desde el punto
de vista de la contaminación.
o Lo que queda forma el "mousse": emulsión gelatinosa de agua y aceite que se
convierte en bolas de alquitrán densas, semisólidas, con aspecto asfáltico. Se
ha calculado que en el centro del Atlántico hay unas 86 000 toneladas de este
material, principalmente en el mar de los Sargazos que tiene mucha capacidad
de recoger este tipo de material porque las algas, muy abundantes en esa zona,
quedan enganchadas al alquitrán.
7.2. Efectos de la contaminación por petróleo
Los diversos ecosistemas reciben petróleo e hidrocarburos, en cantidades diversas, de
forma natural, desde hace millones de años. Por esto es lógico que se encuentren
muchos microorganismos capaces de metabolizar el petróleo y que sea frecuente el
que muchos seres vivos sean capaces de eliminar el absorbido a través de la cadena
alimenticia. No parece que es muy importante la amenaza de bioacumulación del
petróleo y los productos relacionados en la cadena alimenticia, aunque en algunas
ocasiones, en localidades concretas, puede resultar una amenaza para la salud,
incluso humana.
Hay diferencias notables en el comportamiento de diferentes organismos ante la
contaminación con petróleo. Los moluscos bivalvos (almejas, mejillones, etc.). por
ejemplo, muestran muy baja capacidad de eliminación del contaminante y, aunque
muchos organismos (algunos peces, por ejemplo) no sufren daños importantes con
concentraciones del producto de hasta 1000 ppm, algunas larvas de peces se ven
afectadas por niveles tan bajos como 1 ppm.
Las aves y los mamíferos se ven afectados por la impregnación de sus plumas y piel
por el crudo, lo que supone su muerte en muchas ocasiones porque altera su
capacidad de aislamiento o les impermeabiliza.
Los daños no sólo dependen de la cantidad vertida, sino también del lugar, momento
del año, tipo de petróleo, etc. Un simple vertido de limpieza de tanques de un barco
el Stylismató en Noruega a 30 000 aves marinas en 1981, porque fue arrastrado
directamente a la zona donde estas aves tenían sus colonias.
La mayoría de las poblaciones de organismos marinos se recuperan de exposiciones a
grandes cantidades de petróleo crudo en unos tres años, aunque si el petróleo es
refinado o la contaminación se ha producido en un mar frío, los efectos pueden durar
el doble o el triple.
7.3. Sistemas de limpieza de los vertidos de petróleo
a) Contención y recogida: Se rodea el petróleo vertido con barreras y se recupera
con raseras o espumaderas que son sistemas que succionan y separan el
petróleo del agua por:
Centrifugación, aprovechando que el agua es más pesada que el crudo se
consigue que sea expulsada por el fondo del dispositivo que gira, mientras el
petróleo es bombeado por la parte superior.
Bombeo por aspiración
Adherencia a tambor o discos giratorios, que se introducen en la mancha para
que el crudo quede adherido a ellos, luego se desprende rascando y el
petróleo que va quedando junto al eje de giro es bombeado a la embarcación
de recogida
Fibras absorbentes, en el que se usan materiales plásticos oleofílicos (que
adhieren el petróleo) que actúan como una bayeta o "mopa" que absorbe
petróleo, luego se exprime en la embarcación de recogida y vuelve a ser
empleada para absorber más
Estas técnicas no causan daños y son muy usadas, pero su eficiencia, aun en las
mejores condiciones, sólo llega a un 10 - 15%.
b) Dispersantes: Son sustancias químicas similares a los detergentes, que rompen el
petróleo en pequeñas gotitas (emulsión) con lo que se diluyen los efectos
dañinos del vertido y se facilita la actuación de las bacterias que digieren los
hidrocarburos. Es muy importante elegir bien la sustancia química que se usa
como dispersante, porque con algunas de las que se utilizaron en los primeros
accidentes, por ejemplo en el del Torrey Canyon, se descubrió que eran más
tóxicas y causaban más daños que el propio petróleo. En la actualidad existen
dispersantes de baja toxicidad autorizados.
c) Incineración: Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de
hacerlo desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del
vertido. El principal problema de este método es que produce grandes
cantidades de humo negro que, aunque no contiene gases más tóxicos que los
normales que se forman al quemar el petróleo en la industria o los automóviles,
es muy espeso por su alto contenido de partículas.
d) Biodegradación: En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos,
principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en
otras sustancias químicas no contaminantes. Este proceso natural se puede
acelerar aportando nutrientes y oxígeno que facilitan la multiplicación de las
bacterias.
e) Limpieza de las costas: En ocasiones se usan chorros de agua caliente a presión
para arrastrar el petróleo desde la línea de costa al agua. Este método suele
hacer más mal que bien porque entierra el hidrocarburo más profundamente en
la arena y mata todo ser vivo de la playa. Se usó extensamente en el accidente
del Exxon Valdez debido a que la opinión pública exigía la limpieza y este método
deja aparentemente la playa con un aspecto casi normal. Pero luego se
comprobó que las zonas que se habían dejado para que se limpiaran de forma
natural, al cabo de unos meses estaban en mejores condiciones que las que se
habían sometido al tratamiento, demostrando que consideraciones estéticas a
corto plazo no deben imponerse a planteamientos ecológicos más importantes a
largo plazo.
f) No hacer nada: En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que la
limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la
fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema.
g) Sistemas de limpieza a vertidos de aguas residuales
7.4. Métodos de prevención
Usar y desperdiciar menos petróleo.
Colectar aceites usados en automóviles y reprocesarlos para el reuso.
Prohibir la perforación y transporte de petróleo en áreas ecológicamente
sensibles y cerca de ellas.
Aumentar en alto grado la responsabilidad financiera de las compañías
petroleras para limpiar los derrames de petróleo.
Requerir que las compañías petroleras pongan a prueba rutinariamente a sus
empleados.
Reglamentar estrictamente los procedimientos de seguridad y operación de las
refinerías y plantas.
8. DEPURACIÓN DE LOS VERTIDOS
La mayoría de los vertidos de aguas residuales que se hacen en el mundo no son tratados.
Simplemente se descargan en el río, mar o lago más cercano y se deja que los sistemas
naturales, con mayor o menor eficacia y riesgo, degraden los desechos de forma natural.
En los países desarrollados una proporción, cada vez mayor, de los vertidos es tratada
antes de que lleguen a los ríos o mares en EDAR (estaciones depuradoras de aguas
residuales).
El objetivo de estos tratamientos es, en general, reducir la carga de contaminantes del
vertido y convertirlo en inocuo para el medio ambiente. Para cumplir estos fines se usan
distintos tipos de tratamiento dependiendo de los contaminantes que arrastre el agua y de
otros factores más generales, como localización de la planta depuradora, clima,
ecosistemas afectados, etc.
8.1. Tipos de tratamiento.
Hay distintos tipos de tratamiento de las aguas residuales para lograr retirar
contaminantes. Se pueden usar desde sencillos procesos físicos como la
sedimentación, en la que se deja que los contaminantes se depositen en el fondo por
gravedad, hasta complicados procesos químicos, biológicos o térmicos. Entre ellos, los
más usuales son:
a) Físicos
o Sedimentación.
o Flotación.- Natural o provocada con aire.
o Filtración.- Con arena, carbón, cerámicas, etc.
o Evaporación.
o Adsorción.- Con carbón activo, zeolitas, etc.
o Desorción (Stripping). Se transfiere el contaminante al aire (ej. amoniaco).
o Extracción.- Con líquido disolvente que no se mezcla con el agua.
b) Químicos
o Coagulación-floculación.- Agregación de pequeñas partículas usando
coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.)
o Precipitación química.- Eliminación de metales pesados haciéndolos
insolubles con la adición de lechada de cal, hidróxido sódico u otros que
suben el pH.
o Oxidación-reducción.- Con oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono,
cloro, permanganato potásico o reductores como el sulfito sódico.
o Reducción electrolítica.- Provocando la deposición en el electrodo del
contaminante. Se usa para recuperar elementos valiosos.
o Intercambio iónico.- Con resinas que intercambian iones. Se usa para quitar
dureza al agua.
o Osmosis inversa.- Haciendo pasar al agua a través de membranas
semipermeables que retienen los contaminantes disueltos.
c) Biológicos. Usan microorganismos que se nutren con diversos compuestos de los
que contaminan las aguas. Los flóculos que se forman por agregación de
microorganismos son separados en forma de lodos.
o Lodos activos.- Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales
en condiciones aerobias (burbujeo de aire o agitación de las aguas).
o Filtros bacterianos.- Los microorganismos están fijos en un soporte sobre el
que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para
asegurar que el proceso es aerobio.
o Biodiscos.- Intermedio entre los dos anteriores. Grandes discos dentro de
una mezcla de agua residual con microorganismos facilitan la fijación y el
trabajo de los microorganismos.
o Lagunas aireadas.- Se realiza el proceso biológico en lagunas de grandes
extensiones.
o Degradación anaerobia.- Procesos con microorganismos que no necesitan
oxígeno para su metabolismo.
8.2. Niveles de tratamiento
Las aguas residuales se pueden someter a diferentes niveles de tratamiento,
dependiendo del grado de purificación que se quiera. Es tradicional hablar de
tratamiento primario, secundario, etc, aunque muchas veces la separación entre ellos
no es totalmente clara. Así se pueden distinguir:
a. Pre tratamiento.- Es un proceso en el que usando rejillas y cribas se separan
restos voluminosos como palos, telas, plásticos, etc.
b. Tratamiento primario.- Hace sedimentar los materiales suspendidos usando
tratamientos físicos o físico-químicos. En algunos casos dejando, simplemente,
las aguas residuales un tiempo en grandes tanques o, en el caso de los
tratamientos primarios mejorados, añadiendo al agua contenida en estos
grandes tanques, sustancias químicas que lantes que hacen más rápida y eficaz la
sedimentación. También se incluyen en estos tratamientos la neutralización del
pH y la eliminación de contaminantes volátiles como el amoniaco (desorción).
Las operaciones que incluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentación
primaria, la filtración, neutralización y la desorción (stripping).
c. Tratamiento secundario.- Elimina las partículas coloidales y similares. Puede
incluir procesos biológicos y químicos. El proceso secundario más habitual es un
proceso biológico en el que se facilita que bacterias aerobias* digieran la materia
orgánica que llevan las aguas. Este proceso se suele hacer llevando el efluente
que sale del tratamiento primario a tanques en los que se mezcla con agua
cargada de lodos activos (microorganismos). Estos tanques tienen sistemas de
burbujeo o agitación que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de
los microorganismos. Posteriormente se conduce este líquido a tanques
cilíndricos, con sección en forma de tronco de cono, en los que se realiza la
decantación de los lodos. Separados los lodos, el agua que sale contiene muchas
menos impurezas.
d. Tratamientos más avanzados.- Consisten en procesos físicos y químicos
especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos:
fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos,
etc. Es un tipo de tratamiento más caro que los anteriores y se usa en casos más
especiales: para purificar desechos de algunas industrias, especialmente en los
países más desarrollados, o en las zonas con escasez de agua que necesitan
purificarla para volverla a usar como potable, en las zonas declaradas sensibles
(con peligro de eutrofización) en las que los vertidos deben ser bajos en
nitrógeno y fósforo, etc.
Figura 5: Tratamiento primario y tratamiento secundario en un EDAR
Figura 6: Tratamiento terciarios
8.3. Líneas de tratamiento en las EDAR
En el funcionamiento de una EDAR (estación depuradora de agua) se suelen distinguir
dos grandes líneas:
a) Línea de agua.- Es el conjunto de los procesos (primarios, secundarios, etc.) que
depuran el agua propiamente dicha. Comenzaría con el agua que entra a la
depuradora y terminaría en el agua vertida al río o al mar.
b) Línea de fangos.- Está formada por el conjunto de procesos a los que se somete
a los fangos (lodos) que se han producido en la línea de agua. Estos lodos son
degradados en un digestor anaeróbico* (o en otra forma similar), para ser
después incinerados, usados como abono, o depositados en un vertedero.
En una planta depuradora también se generan, además de los lodos, otros
residuos (arenas, grasas, objetos diversos separados en el pretratamiento y en el
tratamiento primario) que deben ser eliminados adecuadamente. Se suelen
llevar a vertederos o similares.
Figura 7: Línea de tratamientos EDAR
8.4. Tratamientos especiales: eliminación de N y P
En los casos en los que las aguas que salen de la EDAR se vierten a ecosistemas en
peligro de eutrofización es importante eliminar los nutrientes (P y N) que estas aguas
pueden llevar, para no aumentar la intensidad de ese proceso.
Para eliminar fósforo se suelen pasar las aguas por un reactor "anaerobio" que facilita
una mayor asimilación de ese elemento por las bacterias. Así se llega a eliminar el 60 -
70% del fósforo. Si esto no es suficiente se complementa con una precipitación
química forzada por la adición de sulfato de alúmina o cloruro férrico.
La eliminación de nitrógeno se hace en varias fases. En primer lugar, durante el
tratamiento biológico habitual, la mayor parte de los compuestos orgánicos de
nitrógeno se convierten en amoniaco (amonificación). A continuación hay que
conseguir que el amoniaco se convierta a nitratos (nitrificación) por la acción de
bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y Nitrobacter) que son aerobias. Este proceso de
nitrificación necesita de reactores de mucho mayor volumen (unas cinco o seis veces
mayor) que los necesarios para eliminar carbono orgánico. Las temperaturas bajas
también dificultan el proceso (a 12ºC el volumen debe ser el doble que a 18ºC). A
continuación se procura la eliminación de los nitratos en el proceso llamado
desnitrificación. Para esto se usan bacterias en condiciones anaerobias que hacen
reaccionar el nitrato con parte del carbono que contiene el agua que está siendo
tratada. Como resultado de la reacción se forma CO2 y N2 que se desprenden a la
atmósfera. Para llevar a cabo estos procesos hacen falta reactores de gran volumen,
aireación de grandes masas de agua y recirculación de fangos que complican y
encarecen todo el proceso de depuración.
Otros sistemas de depuración
Para lograr una depuración suficiente de las aguas residuales de pequeñas
comunidades no es necesario acudir a la instalación de EDAR capaces de realizar
complejos tratamientos.
Otros métodos pueden ser suficientemente eficaces y mucho más rentables. Así:
o Fosa séptica.- Cámaras cerradas en la que los contaminantes sedimentan y
fermentan.
Figura 8: Fosa séptica
o Lecho bacteriano (depósito lleno de árido), zanjas o pozos filtrantes o filtros de
arena.- Todos ellos facilitan la formación de películas de bacterias sobre los
cantos o partículas filtrantes que realizan la descontaminación.
Figura 9: Sistema de Lecho Bacteriano Figura 10: Lecho bacteriano
o Lagunaje:
anaerobio: se utilizan para el tratamiento de aguas residuales de alto
contenido orgánico, que también contengan una alta concentración de
solidos. Son generalmente profundas, excavadas en el terreno y dotadas de
un sistema de conducción de entradas y salidas adecuadas elimina hasta el
50% el DBO
Figura 11: Lagunaje anaeróbico
aerobio: en su forma simple, son grandes depósitos excavados en el terreno
de poca profundidad. Con posible proceso anaerobio después
Figura 12: Lagunaje aeróbico
o Filtro verde: plantación forestal en la que se riega con aguas residuales.
o Contactores biológicos rotativos.- Sistemas mecánicos que facilitan la actuación
de las bacterias descontaminantes.
Figura 13: Contactores biológicos rotativos
9. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA EN LA SALUD
La contaminación del agua representa un gran problema de salud Pública. Los mecanismos
de transmisión de las enfermedades pueden ser:
a) Directos. Por ingestión de agua contaminada, procedente de abastecimientos de
grandes poblaciones o de pozos contaminados. En otros casos es por contacto
cutáneo o mucoso (con fines recreativos, contacto ocupacional o incluso terapéutico)
pudiendo originar infecciones locales en piel dañada o infecciones sistémicas en
personas con problemas de inmunodepresión.
b) Indirecto. El agua actúa como vehículo de infecciones, o bien puede transmitirse a
través de alimentos contaminados por el riego de aguas residuales. Así mismo, los
moluscos acumulan gran cantidad de polivirus y pueden ser ingeridos y afectar a los
seres humanos. Finalmente, algunos insectos que se reproducen en el agua son
transmisores de enfermedades como el paludismo o la fiebre amarilla.
La susceptibilidad de las personas a estas infecciones depende de una serie de
factores como son: edad, higiene personal, acidez gástrica (representa una barrera
para la mayoría de los patógenos), la motilidad intestinal (impide la colonización
intestinal al favorecer la eliminación de los microorganismos) la inmunidad
(desempeña un papel importante aumentando o disminuyendo la susceptibilidad).
Tabla 6: Enfermedades por patógenos contaminantes del agua
Microorganismos Enfermedad Síntomas
Bacterias Cólera
Diarreas y vómitos intensos.
Deshidratación. Frecuentemente es
mortal si no se trata adecuadamente Bacterias Tifus
Fiebres. Diarreas y vómitos. Inflamación
del bazo y del intestino.
Bacterias Disentería
Diarrea. Raramente es mortal en adultos,
pero produce la muerte de muchos niños
en países poco desarrollados Bacterias
Gastroenteriti
s
Náuseas y vómitos. Dolor en el digestivo.
Poco riesgo de muerte
Virus Hepatitis
Inflamación del hígado e ictericia.
Puede causar daños permanentes en el
hígado Virus Poliomielitis
Dolores musculares intensos. Debilidad.
Temblores. Parálisis. Puede ser mortal
Protozoos
Disentría
amebiana
Diarrea severa, escalofríos y fiebre. Puede
ser grave si no se trata
Gusanos
Esquistosomia
- sis
Anemia y fatiga continuas
10. CONCLUSIONES
a) Después de analizar lo investigado, hemos llegado a la conclusión de que la
contaminación por parte del hombre es el principal factor de deterioro de los
ecosistemas.
Lamentablemente el afán de reducir costos en las industrias, en la instalación de
sistemas de alcantarillados que procesen las aguas y la falta de conciencia de la
comunidad en general son actitudes que han ido envenenando nuestras aguas.
Es necesario, por lo tanto inculcar una conciencia ecológica en las nuevas generaciones
a fin de evitar que simplemente acabemos de envenenar toda el agua del planeta.
b) La contaminación del agua es, por lo tanto, la adición de materia extraña perjudicial
que deteriora la calidad del agua, tanto para consumo humano y de animales como
para la vida marina y el regadío de tierras.
A pesar de la concienciación de los países desarrollados en materia de medio ambiente,
siguen siendo importantes los niveles de contaminación de las aguas próximas a los
asentamientos humanos e industriales y turísticos y siguen llegando a arroyos y ríos, los
vertidos de aguas residuales y con productos químicos, tóxicos y microorganismos
patógenos, que luego desembocan a pantanos, lagos o a la mar.
La contaminación del agua es un problema local, regional y mundial y está relacionado
con la contaminación del aire y con el modo en que usamos el recurso de la tierra.
c) La aparente abundancia del agua en el mundo ha dado la impresión, en el pasado, de
que se trataba de un bien inagotable. Era también el más barato. En la mayor parte de
regiones el agua era gratuita. Todo ello ha conducido al hombre a derrocharla. El riego
se efectúa de forma excesivamente generosa, hasta el punto de anegar los suelos y de
provocar una salinización secundaria. Las fugas en las redes de alimentación de agua de
las ciudades son enormes. El agua se considera en la actualidad como un recurso
económico del mismo valor que los minerales, y debe ser administrada racionalmente.
d) En el origen de esta toma de conciencia aparece una importante disminución de este
recurso en múltiples puntos del globo y, a partir de la mitad de la década de los
setenta, el crecimiento del coste de la energía. Se ha constatado que la explotación
irracional de un recurso de superficie o subterráneo provoca déficit de agua y que esos
déficits tienden a aparecer en nuevos lugares y a menudo varias veces por año. Es
probable que los déficit sean causados por la contaminación; en todos los casos,
comprometen el desarrollo urbano y económico.
Por último cabe mencionar que cada uno de los habitantes de este planeta debemos de
estar conscientes del agotamiento de este vital liquido y debemos tomar en cuenta y
ejecutar los consejos y tareas mencionadas en esta trabajo
