Ciencias de la Tierra y Medioambientales
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TEMA 4.- LOS SISTEMAS FLUIDOS EXTERNOS: HIDROSFERA Y
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS.
1. La Hidrosfera. 2. Ciclo hidrológico y distribución del agua en la Tierra. 3. Composición y dinámica de las masas de agua. 4. El agua como recurso. 5. La contaminación hídrica. 6. Problemas asociados a la contaminación. 7. La contaminación del agua en la Región de Murcia. 8. Sistemas de tratamiento y depuración de las aguas.
PRÁCTICAS: Determinación en muestras de agua de algunos parámetros físico-químicos y biológicos e interpretación de resultados en función de su uso.
1. LA HIDROSFERA La Tierra es el único planeta del sistema Solar en el que se conoce el agua en sus
tres estados: sólido, líquido y gaseoso. El agua es el más valioso de los recursos naturales,
pues forma parte de todos los seres vivos y de muchos minerales y rocas. Es hábitat
imprescindible de muchos organismos y para el hombre constituye el primero de sus
alimentos, después del aire. Es fundamental para la higiene tanto del individuo como de su
medio, e imprescindible para el desarrollo de la agricultura, la industria y las
comunicaciones.
En adelante utilizaremos el término hidrosfera para referirnos a la capa discontinua
de agua que envuelve el planeta.
Atmósfera e hidrosfera (capas fluidas) interaccionan entre ellas y constituyen, en
conjunto, la formidable máquina térmica de distribución de calor terrestre que determina la
actual configuración de los climas en el planeta.
2. CICLO HIDROLÓGICO Y DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA. Incluyendo las aguas superficiales, el porcentaje de agua directamente utilizable por
el hombre representa un 0,65 % del total del agua existente, cantidad claramente
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insuficiente si fuese una reserva estática; afortunadamente, la dinámica de la hidrosfera
hace que el agua sea un recurso renovable. El conjunto continuo de agua que, bajo
distintas formas, circula por el sistema atmósfera-hidrosfera-litosfera constituye el Ciclo
Hidrológico. A causa de la energía solar, el agua pasa por el ciclo de evaporación más
transpiración, seguido por la condensación y luego por la precipitación, asegurando así un
continuo abastecimiento y haciendo del agua un recurso renovable.
El inventario hidrológico realizado por el U.S. Geological Survey para conocer las
cantidades de agua en el planeta nos da el siguiente resultado:
LOCALIZACIÓN Superficie (Km2) Volumen (Km3) %
AGUAS SUPERFICIALES Lagos de agua dulce 860.000 125.000 0,009 Lagos salados y mares interiores 700.000 104.000 0,0080 Promedio de ríos 1.250 0,0001 AGUAS SUBTERRÁNEAS 130.000.000 Retención de suelos y zona de aireación 67.000 0,0050 Hasta 800 m de profundidad 4.170.000 0,31 A partir de 800 m 4.170.000 0,31 TOTAL DE AGUA LÍQUIDA CONTINENTAL 8.638.000 0,635 GLACIARES 18.000.000 29.200.000 2,15 ATMÓSFERA 510.000.000 13.000 0,001 OCÉANOS 360.000.000 1.322.000.000 97,2 TOTALES 1.360.000.000 100,00
Tabla 1. Inventario hidrológico (U.S. Geological Survey, 1964)
Fig.1.- Distribución del agua en los diferentes compartimentos del ciclo hidrológico. (Ed. Prentice Hall)
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El compartimento fundamental del ciclo hidrológico está constituido por los océanos.
Éstos ocupan casi el 75% de la superficie del planeta y con una profundidad media de 4,8
Km albergan el 97% del agua terrestre (unos 1.500 millones de Km3 ). Desde ellos (y desde
las masas de aguas continentales, ya sean superficiales o subterráneas) tiene lugar la
evaporación de grandes cantidades de agua (unos 450.000 Km3 anuales), pero la
atmósfera, cuya capacidad para retener agua viene limitada por la temperatura, sólo alberga
de forma permanente el 0,001% del agua del planeta. El resto volverá a la superficie por
precipitación, ya sea de forma líquida (lluvia, rocío) o sólida (nieve, granizo).
Sobre los continentes caen alrededor de 100.000 Km3 de agua cada año, que se
reparten de modo muy desigual: mientras sobre los bosques tropicales caen anualmente
entre 5.000 y 10.000 mm/m2, en los desiertos la cantidad se reduce por debajo de 25
mm/m2. Como media, aunque se trate de un dato no demasiado útil, sobre cada metro
cuadrado de los continentes descargan anualmente 625 mm de agua de precipitaciones.
Fig.2. El ciclo hidrológico (Ed. Prentice Hall)
El agua que cae sobre la tierra va a ser albergada en diferentes compartimentos.
Casi el 25% de agua dulce se encuentra en forma de hielo, del que el 90% está en la
Antártida. El resto se reparte entre la escorrentía superficial, que alimentará los lagos, ríos y
arroyos estables (algo menos del 0.02% del agua total), y la escorrentía subterránea que,
formada por el agua de infiltración rellenará los acuíferos (0.6 %).
El agua del subsuelo es la segunda fuente más importante de agua dulce. Se
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almacena en acuíferos, que pueden ser formaciones rocosas con gran número de poros o
fisuras, o bien estar compuestos de arena y grava sin consolidar. El agua fluye a través de
estas formaciones debido a la fuerza de la gravedad con una velocidad muy lenta (30 cm
año). El agua subterránea constituye la mayor fuente de agua potable y la de más fácil
aprovechamiento. No obstante, la sobreexplotación del agua del subsuelo puede reducir el
nivel freático o llegar a consumir todo el acuífero. Una vez que este ha sido consumido del
todo, no puede recuperar su capacidad original porque el estrato superior produce un
asentamiento que comprime los sedimentos, reduciendo el espacio de poros y huecos por
donde discurre el agua.
Para cerrar el ciclo, el agua de los continentes puede seguir dos caminos. Una
buena parte se enviará de regreso a la atmósfera por evaporación o por transpiración de los
vegetales (que a efectos del ciclo del agua actúan como bombas que extraen agua del
suelo y la devuelven a la atmósfera) (la evapotranspiración supone anualmente la pérdida
de unos 60.000 Km3 anuales); el resto hallará su camino de retorno al océano tras correr
por la superficie terrestre y arrastrar los materiales erosionados. 15.000 millones de
toneladas de material alcanzan así las desembocaduras de los ríos del mundo y de estos
materiales dependerá la riqueza de los mares, pues, una vez depositados los más gruesos,
las sales aportadas se disolverán y constituirán la base para el desarrollo de las biocenosis
marinas.
3. COMPOSICIÓN Y DINÁMICA DE LAS MASAS DE AGUA. A diferencia de la atmósfera, en la que podíamos hablar de una composición global y
una estructura general, en esta ocasión nos vamos a encontrar con grandes diferencias que
aconsejan el estudio por separado de las diferentes masas de agua que componen la
hidrosfera.
3.1.- Composición de las aguas marinas Los océanos son ricos en sales disueltas procedentes del aporte que los ríos
realizan. En función del ciclo hidrológico, de los aportes en profundidad y dado que las sales
no se evaporan al hacerlo el agua, su concentración ha ido aumentando de forma paulatina
a lo largo del tiempo.
De todos los elementos, el más abundante es el cloro, que alcanza el 55% en peso;
el sodio, con el 31% le sigue en proporción. La tabla 2 nos muestra las proporciones de
algunos de los compuestos más abundantes:
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CONSTITUYENTE CANTIDAD NaCl 23 g /kg de agua Mg Cl2 5 g Na2 SO4 4 g Ca Cl2 1 g K Cl 0,7 g
Tabla 2. Composición química media de las aguas oceánicas
Los demás elementos se encuentran en porcentajes mucho más bajos (por ejemplo,
de oro se calculan unos 9 millones de toneladas en el total de las aguas del océano).
Debido a la dinámica marina (olas, corrientes, etc.) la proporción de elementos
disueltos en los distintos océanos se encuentra homogéneamente repartida. Se denominan
constituyentes primarios a aquellos cuya proporción se mantiene constante. Los
constituyentes secundarios son aquellos cuyas cantidades varían en función de sus usos
por los seres vivos. Éstos aumentan en proporción a partir de los 100 m de profundidad
(zona afótica), donde la utilización por los seres vivos es muy limitada. A partir de los 1.000
metros su proporción es casi constante.
Aunque la proporción de elementos disueltos sea más o menos constante, la
salinidad (S=cantidad total de sales) de las aguas no es igual en todos los océanos, pues
está en relación a otras variables como la evaporación, la aportación de los ríos, la
precipitación o la comunicación con mares abiertos. En la zona oceánica tropical, en donde
las precipitaciones son intensas, la salinidad es semejante a la indicada en la tabla, esto es,
alrededor de un 34.5 por mil; en áreas más secas puede alcanzar valores mayores,
llegando hasta un 38 por mil el Mar Rojo; en el Báltico es mucho menor, de un 7.8 por mil.
El aire también se encuentra disuelto en el agua del mar, siendo distinta la
solubilidad de sus componentes: el oxígeno constituye la tercera parte de la totalidad; el
dióxido de carbono se encuentra en un 0,2%, variando estas proporciones con la
profundidad, de modo que, a medida que se desciende, hay menos oxígeno y más CO2.
Otra característica esencial de los océanos es la distribución de la temperatura con
la profundidad. Conforme aumenta la profundidad la temperatura desciende lentamente,
pero a una determinada profundidad este descenso se hace muy brusco: a esta zona se le
llama termoclina. Por debajo de ella el descenso térmico continua mucho más lentamente.
La termoclina divide dos zonas en las masas acuáticas: epilimnion, la capa
superficial más caliente y menos densa; e hipolimnion, la capa profunda más fría y densa.
La termoclina actúa como una auténtica barrera física e impide la mezcla del agua
de las dos capas. Esto crea características diferenciadas en ambas y supone diferentes
problemas para los seres vivos que las ocupan. El epilimnion, a pesar de estar cálido y bien
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iluminado suele ser deficitario en nutrientes (consumidos en la fotosíntesis y sedimentados
en el fondo); mientras el hipolimnión se enriquece en nutrientes pero su temperatura y la
pobreza en oxígeno suelen ser limitantes para la vida.
Fig.3. Temperatura y profundidad. (Ed. Editex) Fig.4. Luz y profundidad. (Ed. Editex)
3.2.- Composición de las aguas continentales. Mientras que las aguas oceánicas están muy mezcladas y muestran una
composición similar (las únicas diferencias locales de un lugar a otro se hallan en la
concentración total y no en el tipo de sales), las aguas dulces son heterogéneas.
El agua de lluvia ya incorpora sales en su caída (cloruro sódico; sulfatos y
compuestos de nitrógeno y fósforo). Después lava el suelo, bien sea de forma superficial
como ocurre en suelos erosionados o de cubierta vegetal pobre, en cuyo caso las
características del agua vendrán en función del substrato geológico; bien sea de forma más
profunda si se trata de suelos maduros con una capa de vegetación climácica o cercana al
clímax. En este último caso la circulación del agua por el suelo es muy lenta y va
acompañada por intercambios de iones entre el agua y la parte sólida del suelo, con lo que
la composición del agua dependerá menos de la roca madre y más del clima y de la
vegetación local.
Es imposible, por tanto, hablar de una sola composición para las aguas
continentales. Podemos decir con carácter general que mientras el agua de mar se
caracteriza por el cloruro sódico, las continentales presentan como constituyente esencial el
bicarbonato cálcico. En la tabla siguiente vamos a recoger algunos datos referidos a
grandes lagos de zonas con vegetación y suelos maduros que podemos utilizar como
referencia:
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Iones % de equivalentes Iones % de equivalentes
Ca2+ 63.5 - 68.3 Cl - 3.9 – 10.1 Mg2+ 17.4 - 25.4 SO4
2- 10.0 -16.0 Na+ 4.5 - 15.7 HCO3
- 73.9 – 85.4 K+ 1.9 - 3.4
Tabla 3. Composición química media de las aguas continentales
3.3.- Dinámica oceánica: olas, mareas y corrientes. Olas
La mayoría de las olas tienen su origen en la energía que les transmite el viento en
la interfase aire-agua. Estas olas producidas por el viento son "ondas oscilatorias
progresivas", pues se propagan dando lugar a un movimiento oscilatorio. Pero el
movimiento que describe una partícula es un movimiento circular completo (si no está
frenado por el fondo) que se atenúa con la profundidad. En las grandes olas, las partículas
sufren, además, un desplazamiento en la dirección en que se mueve la ola.
En toda ola se diferencian un seno (parte más deprimida) y una cresta (parte más
elevada). La altura de la ola es la distancia vertical entre el seno y la cresta; y la longitud de
onda es la distancia entre dos crestas o senos sucesivos.
Aparte de las olas creadas por el viento, podemos hablar también de olas sísmicas
y olas de marea. Las primeras son producidas por movimientos bruscos del fondo marino a
causa de terremotos. Se conocen con el nombre de tsunamis, pueden alcanzar los 30 m y
son de un gran poder destructivo. Las últimas se forman en la desembocadura de grandes
ríos al avanzar con rapidez la marea alta.
Mareas
Por su parte, las mareas, son producidas por la atracción diferencial de la Luna y el
Sol sobre las aguas de los mares y océanos. Cada doce horas y veintiséis minutos se
produce el ascenso y descenso alternativo de las aguas, siendo la amplitud de marea la
diferencia de nivel alcanzado.
En los mares interiores (Mediterráneo) la amplitud es muy escasa, apenas 20-30 cm;
pero en otros puntos pueden alcanzar valores considerables: 19 m en la Bahía de Fundy
(Canadá) o 13 m en el canal de Bristol.
o Mareas lunares: son producidas por la atracción lunar sobre la Tierra. Debido al giro
de la tierra hacia el este, las mareas se desplazan hacia el oeste. En un punto
determinado, cada pleamar ocurrirá cada 12 horas y 26 minutos y el tiempo
transcurrido entre una pleamar y su bajamar será de 6 horas y 14 minutos. Como la
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tierra invierte en su rotación 24 horas y 50 minutos y el día solar medio utilizado es
sólo de 24 horas, las mareas se producen con un retraso de 50 minutos cada día.
o Mareas solares: el efecto de la atracción solar sobre las aguas también es
importante, pero dada su lejanía, su atracción es aproximadamente 0,4 veces el
efecto lunar; por esta razón, las mareas están regidas fundamentalmente por la
Luna. Pero la acción del Sol se suma a la de la Luna cuando el sistema Tierra-Sol-
Luna esta en sicigia (los tres cuerpos alineados), por lo que se producen mareas
más intensas (un 20% sobre la media), llamadas mareas vivas. De acuerdo con la
duración del mes lunar, éstas tienen lugar cada 14 días y 18 horas, es decir, en la
luna nueva y en la luna llena.
En el caso de que la Luna y el sol están en cuadratura (durante el creciente y el
menguante), los efectos se contrarrestan y el resultado es una marea con un 20% menos de
amplitud que la media: la marea muerta.
Fig.5. Esquema de las mareas y de la posición relativa del sistema Tierra-Luna-Sol (Ed. Editex)
Corrientes
Finalmente, las corrientes son desplazamientos del agua del mar dentro de su
mismo seno, a modo de ríos encajados en su propia agua. Las causas de estas corrientes
pueden ser varias:
Motivadas por corrientes de convección debidas a:
Diferencias de temperatura entre unas masas de agua y otras, que se traduce
en una diferencia de densidad. Por esta razón, el agua fría procedente de los
polos se sumerge y fluye hacia el ecuador, desplazando aguas más cálidas
que se trasladan hacia los polos.
Diferencias de densidad motivadas por diferentes salinidades. En este caso el
agua se desplaza de las zonas de menor salinidad a las de mayor. Por
ejemplo, las aguas del Atlántico se desplazan hacia el Mediterráneo a través
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del Estrecho de Gibraltar por la zona superficial, mientras que las del
Mediterráneo, con mayor densidad por ser más salinas, fluyen al Atlántico en
profundidad.
Corrientes superficiales:
Se deben a la energía que comunica el viento a la superficie del agua. Son las
más importantes y están íntimamente ligadas a la circulación general del viento en
la superficie terrestre y, por tanto, a la fuerza de Coriolis. Por esta causa, en el
hemisferio norte tienden a desplazarse en el sentido de las agujas del reloj y en el
sur al contrario.
Todos los factores descritos, junto con la forma de las cuencas oceánicas y de las
costas continentales que tienden a modificar las direcciones, son los causantes de las
corrientes. Las más importantes aparecen en la figura 6.
Fig.6. Principales corrientes marinas superficiales (Ed. Editex)
Corrientes litorales o de deriva: en la costa, las olas golpean sobre la playa de
manera oblicua, sin embargo, la resaca desciende en línea recta por la pendiente de
la playa. El efecto es un transporte de la arena a lo largo de la playa según un
modelo de “dientes de sierra” que se conoce como deriva litoral.
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Fig.7. Deriva litoral y transporte de sedimentos a lo largo de la playa. (Ed. Prentice Hall)
3.4. Consecuencias de la dinámica oceánica. La dinámica oceánica tiene múltiples consecuencias; entre las más importantes,
vamos a destacar:
Corrientes acopladas con la atmósfera:
- La redistribución del calor en el planeta.
- El Niño y la Niña.
Los afloramientos.
Transporte y redistribución de sedimentos: el origen del Mar Menor.
3.4.1. Corrientes acopladas hidrosfera-atmósfera.
3.4.1.1. La cinta transportadora de calor oceánica. La primera y fundamental
consecuencia de la dinámica marina es la redistribución del calor a lo largo del planeta. Ya
hemos comentado que atmósfera e hidrosfera interactúan para ejercer su función como
máquina térmica.
La fuerte insolación y los vientos dominantes generan una corriente superficial de
aguas cálidas que viaja desde el ecuador hacia el norte en el Océano Atlántico: la Corriente
del Golfo. En su camino hacia el norte las aguas disminuyen su temperatura y aumentan su
salinidad (al congelarse las aguas polares dejan las sales en disolución), es decir, aumentan
su densidad, lo que hace que se hundan y viajen a modo de corriente de aguas frías que
corre de norte a sur por la zona occidental del Océano Atlántico. Esta corriente fría gira
hacia el este para correr paralela al continente antártico y viajar al Índico, donde se divide
en dos ramas, una continua su recorrido en profundidad hasta alcanzar el Pacífico, donde
se calentará y retornará a superficie formando parte de los sistemas de corrientes cálidas
superficiales de retorno. La otra rama toma dirección noreste y aflora en las cercanías de
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Madagascar, donde se une al ascender a la proveniente de Japón. Una molécula de agua
podría tardar 1600 años en realizar todo el viaje.
Lo importante de esta cinta transportadora es que homogeneiza la composición de
los océanos, transporta nutrientes inorgánicos que intervendrán en los afloramientos y
constituye un eficaz sistema de distribución del calor. Cualquier cambio en esta circulación
puede provocar drásticos cambios en el clima. Algunos modelos informáticos desarrollados
para predecir las consecuencias del cambio climático parecen indicar la posibilidad de un
debilitamiento de la corriente del Golfo, lo que podría derivar en un reforzamiento del
cambio de las pautas del clima.
Fig. 8. Corriente termohalina (Ed. Mcgraw Hill)
3.4.1.2. Los fenómenos de “El Niño” y “La Niña”. Estos fenómenos, también
consecuencia directa de la interacción entre atmósfera e hidrosfera los vamos a estudiar en
una animación del periódico El mundo. (www.elmundo.es)
3.4.2. Los afloramientos.
La dinámica marina convierte, además, a los océanos en medios especialmente
pobres para el desarrollo de la biocenosis. Los nutrientes aportados por los ríos tienen
tendencia a sedimentar en los fondos, lejos de la zona iluminada apropiada para el
desarrollo de la vegetación (fitoplancton o algas bentónicas). Por ello cobran especial
importancia ciertas zonas, denominadas afloramientos, en las que las corrientes frías
profundas ascienden cargadas de nutrientes, poniéndolos así en disposición de ser
utilizados por los productores y, en definitiva, por todos los miembros de las redes tróficas
marinas.
Aparte de otros de menor importancia, existen cuatro afloramientos de primer orden,
que se corresponden con grandes caladeros para las flotas pesqueras y se sitúan en aguas
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de Mauritania-Canarias y Namibia (en el Océano Atlántico) y en California y Perú (en el
Pacífico). Todos ellos muestran ciertas características comunes:
Fig.9. Afloramiento. (Ed. Santillana)
Aparecen alrededor de los 30º N y S en el margen oriental de los océanos, donde
las corrientes de superficie parecen disminuir su intensidad y los vientos separan las
aguas superficiales hacia el interior de los océanos permitiendo el ascenso de las
corrientes profundas.
Se corresponden latitudinalmente con zonas especialmente áridas y desérticas en
los continentes, pero en las que medra una rica fauna de aves (depósitos de guano)
y mamíferos que explotan el océano como fuente de alimentos.
Poseen una riqueza biológica comparable con las pluvisilvas tropicales, gracias al
aporte de P y N en grandes cantidades, lo que es aprovechado por el fitoplancton y
permite el desarrollo ulterior de los animales que lo explotan y del resto de los seres
de la red trófica.
Soportan una fuerte explotación por parte de las flotas pesqueras.
Fig.10. Principales afloramientos oceánicos. (Ed. Santillana)
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3.4.3. Origen del Mar Menor.
Otra importante consecuencia geológica es el transporte y redistribución de
materiales que serán sedimentados al perder energía las corrientes o el oleaje dando lugar
a playas, tómbolas, barras, flechas litorales y otras formas de modelado. El origen del Mar
Menor está directamente ligado las condiciones de la dinámica marina de la zona.
Si nos situamos en la zona hace 13 millones de años, veremos una amplia bahía en
arco. Una serie de erupciones volcánicas tuvieron lugar en los siguientes 6 millones de
años. Ahora, en el frente de la bahía asomarían numerosos escollos de roca volcánica,
(aparte de nuevas islas y montañas cercanas a la bahía) que dificultarían el desplazamiento
de las masas de arena movidas por las corrientes marinas, lo que daría lugar a la aparición
de barras. Pronto se formó una barrera compacta de arena de un lado a otro de la bahía y
quedó cerrada la laguna, que hoy se comunica con el Mediterráneo a través de tres “golas”.
La no colmatación de la laguna se explica porque, al mismo tiempo que la
sedimentación en su fondo, se ha producido una subsidencia de la zona.
Fig.11. Vista aérea Mar Menor
4. EL AGUA COMO RECURSO. 4.1.- Introducción. El ciclo hidrológico tiene como principal característica su irregularidad, tanto
temporal como espacial. Así, aunque a nivel global el ciclo nos asegure el abastecimiento
de agua; a nivel local son numerosas las regiones donde la demanda de agua dulce supera
con creces las disponibilidades. Por ello no sólo necesitamos conocer el ciclo hidrológico,
sino que además, necesitaremos disponer de un balance de los recursos de nuestra zona si
queremos llevar a cabo una explotación racional de los mismos.
Si analizamos el balance con detalle y tenemos en cuenta que del total del agua que
cae sobre una zona una parte será devuelta a la atmósfera por evapotranspiración; otra se
infiltrará para recargar los acuíferos y otra correrá por la superficie, podemos caracterizar el
balance como sigue:
P=ES+ED+ET
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donde: P es la precipitación sobre la zona.
ES es la escorrentía subterránea (en algunos textos la infiltración)
ED es la escorrentía directa o superficial
ET es la evapotranspiración real
Todos aquellos factores que incidan sobre esta ecuación nos condicionarán las
disponibilidades de agua de cada zona (pendiente, naturaleza del sustrato, temperaturas,
cantidad y forma de las precipitaciones, etc...)
Numerosas actividades humanas exigen la utilización del agua presente en la
naturaleza. Los caudales detraídos, una vez cumplida su misión, son devueltos a los cauces
naturales, por lo que, superpuesto al ciclo natural, existe un segundo proceso de circulación
del agua, que podemos denominar Ciclo de Utilización.
Fig.12. Ciclo de utilización humana del agua
4.2.- Usos del agua Los usos del agua se suelen clasificar en consuntivos (si se produce un consumo
neto de agua) y no consuntivos (si no se produce merma en la cantidad de agua
disponible). En la tabla siguiente podemos verlos reflejados:
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Tabla 4. Usos del agua (Ed. Mc Graw Hill)
4.3.- Los recursos En líneas generales, existe agua suficiente para el consumo interno en la mayor
parte de los países del mundo (excepto, naturalmente, en los que pertenecen a climas
áridos), pero generalmente se encuentra distribuida de forma desigual respecto de la
demanda; dicho de otra forma, algunas regiones son excedentarias mientras en otras existe
déficit. En España, por ejemplo, las comunidades de la vertiente mediterránea presentan
déficits en las áreas más pobladas o de agricultura más desarrollada, mientras en las
vertientes cantábrica o atlántica existen excedentes no regulados.
Como puede verse en la tabla 5, sólo en una cuenca peninsular, la del Segura, los
recursos existentes están explotados por completo, disponiendo además de aguas
procedentes de la cuenca del Tajo que permiten completar en parte los déficits que se
originan básicamente por la escasa precipitación y la existencia de una agricultura intensiva
de elevado consumo.
A escala planetaria se dan asimismo situaciones contrastadas, puesto que en
algunos países existen recursos que garantizan el aprovisionamiento futuro, mientras que
en otros falta incluso agua potable para el uso cotidiano de la población. Además, hemos de
tener en cuenta que los déficits dependen tanto de la disponibilidad de recursos como de
las infraestructuras necesarias para lograr un aprovechamiento racional y así evitar que las
corrientes superficiales viertan en el mar. Para ello, además de las obras de captación de
las aguas subterráneas, es preciso construir embalses para regular caudales,
canalizaciones para trasladarla, potabilización para reutilizar las aguas residuales o
desalinización para uso del agua oceánica. Lamentablemente, no todas las naciones del
planeta tienen acceso a estas inversiones que suelen ser, por lo general, de alto coste.
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Cuenca Recursos Naturales Disponibles
Hm3/año %
Norte I 11.235 5.515 49 Norte II 12.954 1.518 12 Norte III 5.395 493 9 Duero 15.168 7.797 51 Tajo 12.858 6.233 48 Guadiana I y II 6.165 2.963 48 Guadalquivir 6.911 3.087 45 Segura 1.000 1.125 113* Júcar 4.142 3.052 74* Ebro 18.198 10.727 59
Tabla 5. Recursos hídricos disponibles actualmente en algunas cuencas de España (hm3 /año).
(Simplificado a partir de López Bonillo, 1994)
Un último problema a añadir a la lista es la gestión transnacional de los recursos. De
200 grandes ríos del planeta, casi 150 son compartidos por dos países y el resto por tres o
más. Esto exige políticas para el aprovechamiento conjunto y la gestión racional de los
recursos, aunque, en no pocos casos la falta de acuerdo deriva en serias disputas por esta
razón (Argentina y Brasil sobre el Río de la Plata; India y Bangladesh sobre el Ganges;
Israel y Siria sobre los Altos del Golán, etc).
Fig.13. Disponibilidades de agua por países
4.4.- La demanda La demanda de agua es muy diversa en diferentes sociedades y culturas,
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dependiendo de factores como:
Estructura económica: una determinada sociedad puede estar basada de modo
preferente en la actividad agrícola, ganadera, industrial o de servicios y, lógicamente, no
se gastan cantidades de agua iguales para todas ellas; incluso, dentro de estas
actividades, unos productos requieren mayor gasto que otros. Una demanda
importantísima en nuestra zona es la representada por el turismo, que exige disponer de
cantidades de agua muy elevadas (campos de golf, uso doméstico de turistas, etc.) en
ciertas estaciones de año.
Nivel de desarrollo: es un factor importantísimo a la hora de evaluar el gasto para usos
domésticos. Para mantener una calidad de vida razonable hacen falta unos 80 litros por
persona y día. Como ejemplo en EE.UU. el gasto se eleva a 500 y en Madagascar
apenas alcanza 5,4.
Según las tendencias actuales, el consumo de agua sigue una curva ascendente,
creciendo en un 1% anual, mientras que los recursos disponibles no aumentan con la
misma rapidez (obras hidráulicas, potabilización, reutilización, etc.). Esto da lugar a un
desfase que puede conducir a situaciones críticas a corto plazo o en años de baja
precipitación.
Fig.14. Consumo de agua ideal en los países
desarrollados
4.5.- Consecuencias de la sobreexplotación de los recursos Cuando la utilización supera los recursos existentes se habla de sobreexplotación.
En el caso concreto del agua, la sobreexplotación conlleva dos grandes problemas:
reducción de las disponibilidades.
pérdida de la calidad del agua.
Esta sobreexplotación afecta especialmente a las reservas de agua subterránea, ya
que mientras los caudales superficiales se explotan de modo más controlado a través de
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canalizaciones, concesiones, etc., aquellas están más expuestas a la explotación arbitraria
por las dificultades de llevar a cabo un control estricto, y por tratarse de un medio de
respuesta lenta a las variaciones externas que intervienen en la recarga.
Cuando las explotaciones superan la capacidad de carga del acuífero se produce
inevitablemente un descenso de nivel, que puede conducir en casos extremos al
agotamiento de las reservas. Grandes áreas de las llanuras centrales de EE.UU., India y
China sufren actualmente el problema. España no es una excepción: en la cuenca del
Guadiana (La Mancha) la sobreexplotación se cifra en 280 hm3 anuales; en la del Segura en
unos 325; y en la del Júcar unos 125. Las consecuencias ecológicas son muy graves,
figurando entre las más evidentes las que repercuten sobre algunos ecosistemas frágiles,
para los que ha habido que arbitrar soluciones de emergencia, como sucede en las Tablas
de Daimiel.
En definitiva, la explotación de los recursos hídricos de una zona habría de ajustarse
al "Balance Hídrico Local", tratando de utilizar aquellas cantidades que sean repuestas en
función del equilibrio entre precipitaciones, por un lado, y pérdidas locales que incluyen
evapotranspiración y escorrentía superficial, por otro. En aquellas zonas donde este balance
sea positivo podremos detraer del ciclo las cantidades de agua sobrante sin temor a agotar
las reservas de los acuíferos, pero en aquellas zonas donde el balance sea negativo (más
pérdidas que ingresos) o, aún siendo positivo se extraiga más agua de la debida, las
reservas sufrirán una merma más o menos cuantiosa.
4.6.- Planificación Hidrológica. Ya hemos visto que la incorrecta utilización del recurso agua es insostenible y tan
sólo puede acarrearnos problemas graves a corto plazo. Es evidente, por tanto, que el
camino hacia la sostenibilidad que vamos buscando pasa por una correcta planificación
hidrológica. Esta planificación comprende la gestión racional de los recursos, la ordenación
de los usos, el incremento de la eficacia y el desarrollo de soluciones técnicas para hacer
frente a las demandas de agua.
En nuestro país el agua es un bien muy escaso y su gestión corresponde al estado:
es la administración central la responsable de todos los problemas de cantidad y
calidad de las aguas (no las Comunidades autónomas). Los órganos encargados de
dicha gestión los podéis encontrar en la tabla siguiente:
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
89
Tabla 6. Organismos de gestión del agua en España (Ed. Mc Graw Hill)
El Consejo Nacional del Agua es un órgano consultivo y no legislativo (asesora y
coordina). Las Confederaciones Hidrográficas (nacidas en 1926) pasan en la actual Ley de
Aguas a llamarse Organismos de Cuenca. Son diez y son las auténticas gestoras del
agua; elaboran los Planes de Cuenca que se integran en el actual Plan hidrológico
Nacional.
En la actualidad, nuestro país está en un momento de transición, pasando del Plan
Hidrológico Nacional, aprobado en 2001, al actualmente en vigor Programa A.G.U.A.,
aprobado en 2005 y que modifica bastantes aspectos del anterior.
Nos decidamos por un modelo u otro, lo que si es cierto es que la discusión sobre ellos
se ha focalizado en los trasvases y la desalación, que son tan sólo parte de las medidas que
habría que contemplar en una planificación hidrológica integrada. Veamos otras:
Fig.15. Cuencas hidrográficas
(Ed. Santillana)
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
90
1. A nivel general:
Reducción del consumo agrícola mediante:
• cambios en los sistemas de riego. (goteo)
• reutilización agua residual para riego. (depuradora Ceutí)
• mejorar prácticas gestión agrícola. (regantes de Mula)
Reducción del consumo urbano:
• Uso instalaciones de bajo consumo y educación consumidores.
(actuaciones domésticas)
• Elevar los precios del agua hasta hacerlos acorde con su verdadero
coste.
• Empleo del paisajismo xerofítico. (¿es necesario el césped?)
• Reutilización de aguas residuales domésticas en usos menos
exigentes.
• Educación ambiental.
2. De carácter técnico:
Embalses
Trasvases
Actuaciones sobre los cursos de los ríos.
Desalación aguas marinas.
Control en la explotación de acuíferos.
3. De carácter político:
Aquí se incluiría toda la legislación nacional e internacional que regula el
consumo de agua y su gestión. En el caso de España, hemos de atenernos a
la Directiva marco del agua de la Unión Europea y a los compromisos
internacionales que tenemos contraídos. (III Foro Mundial del Agua, Japón
2003)
4.7. La gestión del agua en las regiones mediterráneas: trasvases y desalinización. En nuestro país, por sus peculiares características climáticas (España húmeda y
España seca), por su particular distribución de la población (arco mediterráneo
superpoblado, centro peninsular en progresivo despoblamiento), y por la estructura
económica actual (agricultura y turismo desarrollados en regiones áridas) tenemos una clara
asimetría entre aquellas regiones donde el recurso agua es abundante, y aquellas en las
que el déficit es cada vez mayor. El P.H.N. aprobado en 2001 pretendía solucionar el
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
91
problema, aparte de otras muchas medidas, mediante la puesta en marcha de varios
trasvases de agua desde cuencas que se definían como excedentarias, hasta cuencas
netamente deficitarias. Uno de esos trasvases era el polémico Ebro-Segura.
El actual gobierno derogó el trasvase del Ebro contemplado en ese PHN y lo
sustituyó por el Programa A.G.U.A, actualmente en vigor desde su aprobación en 2004, que
hace mayor hincapié en la necesidad de reutilizar los caudales disponibles y apuesta por la
desalación de agua marina como principal baza para solucionar los déficits comentados.
Dejando un poco de lado la discusión política, que ha calentado en exceso el
debate, nosotros necesitamos conocer las ventajas e inconvenientes de trasvases y
desaladoras para poder hacernos una idea clara de su idoneidad:
1. TRASVASE: conexión entre cuencas hidrográficas diferentes que lleva volúmenes
de agua marcados por ley desde la excedentaria a la deficitaria.
Ventajas:
• lleva el recurso a la cuenca en la que se genera la demanda en las
cantidades que se hayan predeterminado.
• Según quién lo considere, su coste puede ser menor que el de la
desalación.
Inconvenientes:
• Necesita de la construcción de grandes infraestructuras (embalses
de regulación, canales de transporte, estaciones impulsoras, etc.)
• Impacto ambiental enorme: mezcla de aguas de diferentes cuencas
y posible colonización de especies invasoras, construcción de las
infraestructuras, paso de los canales por espacios naturales,
alteración de espacios como el Delta del Ebro de gran interés
natural, etc.)
• Elevado consumo energético para impulsar las aguas de una
cuenca a otra.
• Genera en las cuencas receptoras enormes expectativas de
disponibilidad de agua, lo que lleva sistemáticamente a elevar en
poco tiempo el consumo. Aparecen con ello nuevas necesidades
insatisfechas de agua.
• Con los problemas de sequía, previsiblemente incrementados por el
cambio climático, no habría en las cuencas cedentes agua para
trasvasar. (La ley de explotación del trasvase marca un mínimo de
reservas por debajo de las cuales no es posible efectuar ningún tipo
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
92
de trasvase).
2. DESALACIÓN: proceso de extracción de sales a aguas marinas o salobres
(preferible estas últimas) para obtener agua dulce. El método más empleado es la
ósmosis inversa, que consiste en hacer pasar el agua contra gradiente por una
membrana semipermeable con un considerable gasto energético.
Ventajas:
• Genera los caudales necesarios (según el diseño de la planta)
dentro de la propia cuenca hidrográfica.
• No necesita grandes infraestructuras que atraviesen largas
distancias.
• No tiene la componente de incertidumbre de los trasvases en los
momentos de sequía: recurso constante.
Inconvenientes:
• Elevado consumo energético (minimizado si se emplean fuentes
renovables).
• Tiempo de vida de las membranas empleadas (cada vez mayor
como consecuencia de los avances en el diseño)
• Devolución de las salmueras generadas al mar con el posible
impacto sobre los ecosistemas marinos (los emisarios se hacen a
bastante distancia de la costa y diluyen bastante la salmuera, lo que
minimiza los impactos sobre las praderas de Posidonia).
Fig.16. Proceso de desalación por ósmosis inversa
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
93
Fig.17. Esquema de la Planta desaladora de S. Pedro del Pinatar.
5.- CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS. Existe contaminación del agua cuando se incorporan a su masa algunas
substancias, formas de energía o elementos ajenos a su composición natural, de forma que
se restringen sus posibilidades de uso.
La fragilidad del medio acuático deriva precisamente de las propias características
del agua. Su elevado poder disolvente y su circulación la convierten en el medio ideal para
la evacuación de materiales. Las aguas continentales son los colectores; bien por causas
naturales (erosión, disolución de materiales de la corteza), bien antrópicas (vertidos,
prácticas agrícolas, etc.), de multitud de sustancias. Algunas de ellas se degradan en el
propio medio acuático, pero otras son transportadas hasta la desembocadura sin sufrir
cambios sustanciales en su composición. De este modo, el mar, y en menor medida lagos o
embalses, se convierten en depósitos de contaminantes de naturaleza diversa.
Todo esto significa una interferencia en el ciclo hidrológico, intervención que no es
en sí misma criticable, puesto que significa sólo el aprovechamiento de un recurso
imprescindible para el desarrollo de los seres vivos. Los problemas surgen cuando se altera
el equilibrio en que se mantiene el medio acuático, sobrepasando los límites de tolerancia
del sistema.
Las masas acuáticas poseen una marcada capacidad de autodepuración, al
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
94
albergar en su seno, tanto un gran número de microorganismos capaces de degradar el
exceso de materia orgánica que es vertida al cauce; como a numerosos productores
primarios que utilizarán cualquier exceso de nutrientes inorgánicos que se produzca. No
obstante, el exceso de vertidos orgánicos o los vertidos no biodegradables, pueden superar
esta capacidad de autodepuración, provocando efectos indeseables en los ecosistemas
acuáticos.
5.1. Origen y tipos de contaminación. La degradación del medio acuático corre paralela al proceso de desarrollo
económico y al aumento de la población urbana. Desde el impacto casi nulo de las
sociedades preindustriales, hasta los niveles actuales de degradación de los países
desarrollados hay un salto cualitativo y cuantitativo enorme, basado fundamentalmente en
el empleo de productos muy agresivos para el medio.
Según su naturaleza, los contaminantes pueden clasificarse en físicos, químicos o
biológicos:
5.1.1.- Contaminantes físicos
Los principales parámetros físicos que provocan la contaminación del agua son:
Temperatura: la temperatura es un factor fundamental a tres niveles diferentes.
Interviene en la cantidad de oxígeno que puede permanecer disuelto en la masa de
agua, lo que, a su vez, repercute en las condiciones de vida de los seres que lo
necesitan para su respiración. Afecta a los procesos metabólicos a nivel celular y en
consecuencia a la velocidad de determinadas reacciones bioquímicas. Y, en tercer
lugar, condiciona la supervivencia de numerosas especies supeditadas a ciertos
umbrales térmicos para su desarrollo.
La acción humana puede elevar la temperatura de las masas de agua (vertido de
aguas que han pasado por circuitos de refrigeración industriales o de centrales
nucleares) o provocar su descenso (vertido de aguas profundas de los embalses),
dando lugar, en ambos casos, a impactos más o menos graves sobre la biota de los
sistemas acuáticos.
Radiactividad: existe una radiactividad de origen natural en las aguas, pero se
mantiene en unos límites inocuos para la salud humana o de la flora y fauna
acuáticas, por lo que no puede considerarse como elemento de contaminación. Pero
desde el inicio de la tecnología nuclear, esta radiactividad ha experimentado un
cierto incremento a través de la presencia de partículas radiactivas procedentes de
escapes a la atmósfera o de los circuitos de refrigeración de las centrales nucleares.
Partículas en suspensión: estas partículas son también contaminantes de tipo
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
95
físico, pudiendo tener un origen, y por tanto un tamaño y una composición, muy
variables. Entre las partículas inorgánicas podemos tener lodos, arenas o gravas,
procedentes en su mayoría de la acción geológica de la corriente. Entre las
orgánicas, el curso de agua incorpora de forma natural fragmentos animales y
vegetales, ramitas, hojas, cadáveres de insectos u otros animales, etc. Además,
pueden incorporarse a la masa acuática otras materias no solubles, de diverso
origen y naturaleza, cuyos indicadores serán la turbidez, el color, el sabor, la
formación de espumas, etc.
5.1.2.- Contaminantes químicos
La contaminación química es provocada por la adición de sustancias de la más
diversa composición, que en su conjunto alteran las propiedades que debe tener el agua
para el uso a que esté destinada. Los contaminantes químicos más importantes son:
Variaciones del pH: dentro de ciertos límites, las variaciones pueden ser niveladas
de nuevo por los procesos biológicos que se llevan a cabo dentro del caudal o por
los aportes de sales procedentes de la disolución del sustrato por el que circula la
corriente.
Cloruros: pueden deberse a causas naturales, pero un contenido anormalmente alto
indica un vertido industrial o doméstico, o la intrusión marina cuando se trata de
pozos sobreexplotados en áreas costeras. Valores superiores a 50 mg/l señalan el
umbral de contaminación.
Sulfatos: el contenido depende esencialmente de las características del sustrato. La
OMS establece como máximo deseable un nivel de 200 mg/l
Fosfatos: niveles altos indican el uso de detergentes domésticos e industriales y de
abonos que lo incorporan en su composición. Estos altos niveles pueden provocar la
eutrofización de las aguas que estudiaremos más adelante. Por encima de 0,31 mg/l
el agua no es potable según la directiva de la CEE.
Oxígeno disuelto: en corrientes no contaminadas los valores de oxígeno se
encuentran próximos a la saturación (recordad que depende de la temperatura).
Valores por debajo del 50% del valor de saturación suponen el límite para la vida de
muchos peces (salmónidos y ciprínidos principalmente).
Compuestos nitrogenados: de forma natural aparecen en el agua como resultado
de la descomposición bacteriana de los restos animales y vegetales incorporados al
caudal. La utilización de abonos nitrogenados hace que suban los niveles de
compuestos nitrogenados en las aguas continentales, lo que ayuda, junto al
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
96
incremento de la concentración de fosfatos ya citada, a la eutrofización.
Metales: trazas de metales pesados en el agua suelen indicar residuos de la
actividad industrial. Elementos como el arsénico, cadmio, cobre, hierro, níquel,
plomo, mercurio, cromo o zinc, entre otros, son potencialmente peligrosos para la
salud humana, por lo que se hallan sometidos a estrictos controles.
Pesticidas: proceden de las actividades agrarias y dentro de ellos consideramos
insecticidas (DDT, piretrinas, lindano), herbicidas (cianamida cálcica, carbamidas) y
fungicidas (tiocarbamatos).
Petróleo y otros combustibles: proceden de vertidos en las labores de limpieza de
los buques petroleros o de accidentes. También pueden aparecer en las aguas de
forma natural por filtraciones.
5.1.3.- Contaminantes biológicos
Los principales son:
Materia orgánica: en este apartado podemos considerar las aguas residuales
urbanas o los vertidos de hidrocarburos que dan lugar a las mareas negras, un
problema que va en aumento y que analizaremos en detalle más adelante.
Microorganismos: proliferan en la masa acuática pero, mientras que unos son
beneficiosos al contribuir a la potabilización del agua por la descomposición de los
restos orgánicos, otros son patógenos como los coliformes o los estreptococos, muy
usuales en aguas con restos fecales. Los valores máximos recomendados por la
CEE para aguas potables son de 10.000 unidades/100 ml para los estreptococos y
de 20.000 para los colis fecales.
Introducción de especies ajenas a los ecosistemas: caso del cangrejo de río
americano que ha diezmado las poblaciones de cangrejos autóctonas al entrar en
competencia con ellas.
5.2.- Origen de los contaminantes
La contaminación de las aguas tiene dos orígenes con características e importancia
bien diferentes:
• Natural: caracterizada por ser puntual y episódica, es decir, afecta a zonas muy
localizadas y durante períodos breves.
• Antrópica: mucho más persistente en el tiempo (una fábrica que contamina hoy no
deja de hacerlo mañana), más intensa en sus manifestaciones y, en muchos casos,
más peligrosa para los organismos según la naturaleza o composición de los
productos contaminantes.
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
97
5.2.1.- Contaminación de origen natural
Teniendo en cuenta que toda el agua superficial y subterránea procede de la
condensación del agua atmosférica, los agentes que contaminan el aire pueden actuar
asimismo contaminando las aguas de precipitación. De modo que el origen primero de la
contaminación acuática se sitúa en el arrastre de gases o partículas sólidas presentes en la
atmósfera por parte de las gotas de lluvia. De estas partículas, las más abundantes son
productos de la erosión eólica (nubes de polvo), polen, esporas, restos de organismos, a los
que se suman productos originados por las actividades humanas.
Como ejemplo de este tipo de contaminación podemos recordar las "lluvias de barro"
tan frecuentes en nuestra zona, formadas a partir de polvo sahariano traído hasta nuestras
latitudes por los flujos de la alta troposfera y descargado después con las precipitaciones.
La otra fuente natural de incorporación de sustancias a las aguas superficiales es la
propia labor erosiva del caudal. La topografía, la naturaleza de los suelos, el clima, la
vegetación o las características físicas de la cuenca de drenaje determinarán que esta
incorporación de partículas en disolución o suspensión sea mayor o menor.
5.2.2.- Contaminación de origen antrópico
Los subproductos originados por las actividades humanas son la fuente principal de
contaminación de las aguas, tanto continentales como marinas. Entre las causas inmediatas
de contaminación tenemos:
Vertidos de aguas residuales urbanas.
Vertidos industriales: peligrosos por la variedad de productos que maneja la actual
industria y por ser muchos de ellos de síntesis humana lo que hace que los
ecosistemas no estén preparados para su degradación.
Vertederos: cuando la impermeabilización del vertedero no es total, los lixiviados
pueden afectar a las aguas tanto superficiales como subterráneas.
Productos agrícolas o ganaderos: abonos, fertilizantes y productos fitosanitarios son
incorporados al suelo y arrastrados por las aguas de escorrentía, irán a parar a los
caudales permanentes de agua o a las aguas subterráneas por infiltración. Algo
similar ocurre con los desechos de la ganaderia (purines) con altos contenidos en
nitrógeno.
Fugas en conducciones y depósitos (ej: oleoductos, superpetroleros, etc...)
(A todo esto habría que añadir los vertidos a la atmósfera causantes finalmente de la lluvia
ácida o de la incorporación de otros contaminantes a las masas de agua).
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
98
6. PROBLEMAS ASOCIADOS A LA CONTAMINACIÓN HÍDRICA Los principales efectos de la contaminación de los cursos de agua se pueden
resumir en:
Destrucción de los limitados recursos hídricos.
Disminución de la calidad del agua para el abastecimiento de la población, riego o
industria.
Supresión del poder autodepurador de los cauces receptores con la destrucción de
su flora y fauna.
Afección a los asentamientos urbanos e industriales, actividades de pesca, deportes
o esparcimiento.
Peligro potencial para la salud pública, con influencia directa en la economía.
Exigencia de un control riguroso y un tratamiento adecuado para la reutilización del
agua contaminada.
6.1. Efectos de la contaminación de las aguas sobre la salud humana El agua, una supuesta fuente de vida, mata al menos 25 millones de personas cada
año en las naciones en vías de desarrollo, de las cuales tres quintas partes son niños. Más
de la mitad de las grandes enfermedades actuales del mundo dependen del agua para su
transmisión.
De una u otra manera el agua está implicada en la transmisión del tracoma (500
millones de afectados), la malaria (350 millones), la elefantiasis (250 millones), además del
tifus, el cólera, la hepatitis infecciosa, la lepra, la fiebre amarilla y, probablemente la más
importante de todas, la diarrea. Cada hora, más de 500 niños mueren de enfermedades
diarreicas.
La década de los 80 fue testigo de esfuerzos sin precedentes, que consiguieron
llevar agua potable y en condiciones sanitarias a muchos cientos de millones de personas.
Sin embargo, todavía existen unos 1200 millones de personas en el Tercer Mundo que no
tienen acceso al suministro de agua en condiciones higiénicas y 1470 millones sin servicios
sanitarios apropiados. Esto representa un 31% sin agua y un 43% sin servicios sanitarios.
En términos prácticos, la falta de agua potable significa la carencia de abastecimiento en un
radio de varios centenares de metros; la falta de medidas sanitarias supone la falta de
letrinas o zanjas, y por supuesto, de alcantarillado. Así, los estanques y ríos son las
principales fuentes de agua para beber y también hacen las veces de retretes improvisados.
La expansión demográfica de la población en amplias zonas del planeta, supuso un
freno a los logros en materia de abastecimiento de agua y de instalaciones sanitarias que
quedó contrarrestado por el crecimiento de la población. Como contrapartida, en los países
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
99
desarrollados, el 98% de los ciudadanos tiene acceso directo al agua corriente en la
cantidad que deseen.
Tabla 7. El papel del agua en la transmisión de enfermedades 6.2. La contaminación de los lagos: Eutrofización. El problema más grave que sufren los lagos se manifiesta a través de la
EUTROFIZACIÓN. Este término significa "bien alimentado" y hace referencia al incremento
de la cantidad de biomasa en las aguas como resultado del incremento artificial de los
nutrientes puestos a disposición de los seres vivos.
La evolución más "normal" de los lagos tiende a llevarlos de la oligotrofia (lagos de
aguas transparentes y poco productivos) a la eutrofia (aguas verdosas muy productivas). El
proceso natural consistiría en la progresiva colmatación del lago, que se va llenando de
sedimentos y materiales disueltos que aportan las aguas de escorrentía de la cuenca, a la
vez que disminuye el volumen de aguas embalsadas. La dinámica del ecosistema lacustre
vendrá marcada por esta lenta evolución.
Esta evolución puede verse alterada por el establecimiento de comunidades
humanas en la cuenca. Los aportes antrópicos de nutrientes, principalmente nitratos y
fosfatos, incrementarán la velocidad del proceso de eutrofización, provocando una
respuesta en el lago que podemos esquematizar de la siguiente manera:
Incremento de los nutrientes por aportes de fosfatos (uso de detergentes) y nitratos
(abonos).
1. Proliferación excesiva del fitoplancton, que crece a expensas de estos aportes. El
agua comienza a ponerse turbia y verdosa. La fotosíntesis es tan activa en las capas
superficiales del lago que se produce una sobresaturación de oxígeno, el exceso
escapa a la atmósfera.
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
100
2. La nueva biomasa se incorpora al ciclo del lago y se transporta al hipolimnion donde
debe mineralizarse (oxidarse). Pero no hay oxígeno suficiente para ello dado que
parte escapó a la atmósfera (mientras el epilimnion es rico en oxígeno, el
hipolimnion es deficitario). Los seres vivos de esta zona serán los primeros que
sufran los efectos de la eutrofización, muchos de ellos no sobrevivirán y serán
sustituidos por otras especies más resistentes a las nuevas condiciones creadas.
3. Como consecuencia no toda la materia orgánica se oxida, sino que una parte se
sedimenta en el fondo. (Los sedimentos antes de colores claros, se tornan casi
negros).
4. Ahora entran en juego organismos capaces de degradar la materia orgánica del
sedimento en ausencia de oxígeno. Se reducen los nitratos a nitrógeno que se
perderá hacia la atmósfera; y los sulfatos a sulfhídrico lo que provocará malos olores
de la masa de agua.
5. Si la producción (síntesis de nueva biomasa) es suficientemente intensa el agua se
vuelve alcalina al ser retirado CO2 y bicarbonato del agua. Al subir el pH los fosfatos
precipitan en forma inorgánica en el sedimento.
Como podéis ver, la eutrofización no es sino la respuesta de los ecosistemas
lacustres a las tensiones provocadas por el hombre. Esta respuesta pasa por eliminar el
exceso de nutrientes, unos en el sedimento (materia orgánica, fosfatos) y otros en la
atmósfera (nitrógeno, oxígeno), creando bucles de circulación de materia al margen del ciclo
de materia principal.
6.3. Contaminación fluvial. En el caso de los ríos, la circulación del agua y las mezclas por turbulencia a lo largo
del perfil, hacen que los ciclos sean sustancialmente diferentes. Las modificaciones debidas
a la civilización consisten preferentemente en la CONTAMINACIÓN por introducción directa
de materiales en el río. Si los vertidos son de materia orgánica, los microorganismos
encargados de degradar esta materia consumirán todo el oxígeno de la zona aguas abajo
del afluente, lo que llevará a la desaparición de aquellos seres que necesiten oxígeno para
vivir.
A partir del punto en que se descargan aguas residuales cargadas de materia
orgánica al río se pueden establecer diversas zonas con pobladores y características muy
diferentes:
zona de los polisaprobios: es la zona cuyas características hemos indicado más
arriba. Al estar cerca del vertido hay gran cantidad de materia orgánica en
putrefacción, no hay apenas oxígeno disuelto en el agua y muy pocos organismos
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
101
son capaces de vivir en estas condiciones.
Fig.18. Secuencia de poblaciones en un río contaminado. (Ed. Almadraba)
zona de los mesosaprobios: conforme nos vamos alejando del vertido aparece
menor cantidad de materia orgánica (ya oxidada en la zona anterior) y el cauce
comienza a ser invadido por organismos como las cianofíceas o ciertas algas verdes
(Cladophora). Algunos animales ya soportan las condiciones de esta zona.
zona de los oligosaprobios: si no ha habido nuevos vertidos, la fijación de los
elementos nutritivos por los organismos del propio cauce y la oxigenación acaban
por devolver al río sus características iniciales o casi. En esta zona truchas,
cangrejos de río y larvas de diferentes insectos nos indicarán que la contaminación
ha desaparecido prácticamente.
Si la contaminación consiste, además de los residuos domésticos, en desechos
industriales, especialmente de la industria química y del papel, la interferencia de átomos y
compuestos que no son habituales en los ecosistemas puede inactivar los mecanismos
biológicos de autodepuración, creando una situación mucho más grave.
6.4. Contaminación de las aguas subterráneas. El agua de los acuíferos reúne en general buenas características de potabilidad,
debido a la acción depuradora que ejerce el suelo a través del que se filtra. Pero existen
productos que resisten la acción microbiana del suelo (por ejemplo los organoclorados) y
alcanzan las aguas subterráneas contaminándolas. Una característica importante a la hora
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
102
de evaluar esta contaminación de las aguas es la dificultad de su detección. En la tabla que
aparece a continuación pueden verse algunas de las diferencias fundamentales entre la
contaminación de sistemas subterráneos y superficiales.
AGUAS SUPERFICIALES AGUAS SUBTERRÁNEAS
Muy vulnerables por su accesibilidad. Poco vulnerables por la acción filtrante del suelo.
Mala calidad química en general. Buena calidad química.
Fácil detección de la contaminación. Detección dificultosa.
Gran poder autodepurativo por la abundancia de oxígeno disuelto y de microorganismos.
Menor poder de autodepuración al ser muy bajo el contenido en oxígeno disuelto y escasos los microorganismos.
La corriente ayuda a la autodepuración. Flujo muy lento.
Al cesar la emisión desaparece la contaminación en un tiempo breve.
Larga permanencia de la contaminación a partir del cese de las emisiones.
Depuración más sencilla y barata. Costosa y con grandes problemas legales.
Tabla 8. Diferencias entre las aguas superficiales y las subterráneas en relación con la contaminación
Uno de los problemas más graves en relación con las aguas subterráneas es el de la
SALINIZACIÓN. Algunos autores no lo consideran como contaminación al tratarse de un
proceso natural, pero lo cierto es que afecta a las posibilidades de uso del agua (basta un
2% de agua marina en un acuífero para situarlo al borde de la potabilidad y afectar
seriamente a sus usos agrícola o industrial). El problema de la salinización consiste
básicamente en la entrada de agua cargada de sales de procedencia marina en los
acuíferos costeros, como resultado de la bajada del nivel de saturación.
Diversos factores confluyen para agravar el problema: elevada densidad de
población costera con alta demanda de agua; presencia de turismo e incremento estacional
de dicha demanda; regadíos en áreas cercanas a la costa; zonas industriales. Si a este
panorama añadimos precipitaciones y recursos superficiales escasos, el problema se hace
evidente: se hace necesario recurrir a las extracciones de los acuíferos, lo que comporta, a
medida que disminuyen las aportaciones al acuífero, la intrusión de agua marina en la zona
de contacto.
La intrusión marina es un grave problema en numerosas áreas litorales del planeta:
California, Japón, Europa occidental, la fachada mediterránea de la Península Ibérica, etc.
Sólo la reducción de las explotaciones abusivas, con lo que el acuífero puede
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
103
recobrar progresivamente el equilibrio, puede solucionar el problema. Para ello habrá que
arbitrar medidas que pasan por la regulación de caudales o los trasvases de otras cuencas.
Fig.19. A, salinización de los acuíferos costeros (Ed. Prentice Hill)
B, contaminación por nitratos y sales (Ed. Almadraba)
Otros graves problemas de las aguas subterráneas derivan de su contaminación, en
ocasiones por los productos utilizados en las instalaciones agropecuarias (nitratos y fosfatos
presentes en los abonos y fertilizantes), por escapes de diversos tipos de instalaciones
(vertederos, conducciones, etc.) o por los materiales derramados de las fosas sépticas.
Fig.20. Fuentes de contaminación de las aguas subterráneas. (Ed. Editex)
6.5. Contaminación de los océanos: Mareas negras. Los océanos, en virtud de su gran masa, tienen una gran capacidad de
autodepuración. Pero el problema reside en que el mar es el colector natural de las
corrientes hídricas superficiales y no pocas subterráneas, por lo que es el lugar último
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
104
donde van a parar los contaminantes arrastrados por estos sistemas. Por otro lado, también
recibe sustancias contaminantes a través del aire merced a las lluvias y, por supuesto, está
expuesto a contaminación generada en el propio espacio marítimo. Todo esto puede llevar,
a muy largo plazo todavía a superar la capacidad de autodepuración.
De cualquier modo, aunque no podemos decir que el océano está contaminado, si
podemos decir que existen áreas sometidas a fuertes presiones. Los mayores niveles de
contaminación afectan en primer lugar a mares cerrados y densamente poblados
(Mediterráneo, Báltico, Rojo). Además los contaminantes, procedentes en su mayoría del
continente, van a parar preferentemente a las plataformas continentales, precisamente los
lugares más productivos del océano y donde se llevan a cabo la mayor parte de las
actividades de explotación económica.
Además de los contaminantes procedentes de tierra firme, el espacio marítimo sufre
los efectos de la contaminación generada en su interior. Uno de los impactos más graves
proviene del tráfico de productos petrolíferos. El Mediterráneo es un área especialmente
sensible ante este problema, dado que se encuentra entre la principal zona productora del
mundo (Oriente medio) y dos de las principales regiones consumidoras (Europa occidental y
América del norte). Este mar soporta el 20% del tráfico petrolero mundial, que provoca
problemas medioambientales centrados en el deslastrado voluntario en alta mar, en las
operaciones habituales de limpieza de los tanques, y en los accidentes de los
superpetroleros que surcan sus aguas (la media anual es de 12 o 13 desastres).
Fig. 21. Vertidos de petróleo al océano. (Ed. Ecir)
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
105
Estos accidentes petroleros dan lugar al fenómeno conocido como MAREA NEGRA.
Los efectos de estas mezclas de hidrocarburos presentan el agravante de su difícil
eliminación debido a su propia naturaleza, por lo que el deterioro que causan es
considerable.
Además, la difusión de los contaminantes depende de numerosos factores, entre los
cuales podemos destacar la morfología de la costa y la propia dinámica marina de la zona.
En mares con mareas fuertes, oleaje frecuente e intenso y corrientes permanentes, la
dispersión de los contaminantes se realiza en buenas condiciones y la contaminación afecta
sólo a espacios inmediatos al punto de emisión. En mares cerrados o de poco fondo, con
movimientos reducidos de la masa de agua, se alcanzan mayores concentraciones de los
contaminantes.
7. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA EN LA REGIÓN DE MURCIA. Entre los problemas que afectan a las masas de agua de nuestra comunidad
podemos citar:
1. La sobreexplotación de los acuíferos: El sureste español (donde se incluye la
Comunidad de Murcia) es la región en la que existe el mayor grado de explotación
masiva de aguas subterráneas de Europa, lo que acarrea un grave problema de
sobreexplotación de acuíferos y desertificación. Ello acarrea una serie de efectos
negativos directos e indirectos.
Directos:
- Descenso de niveles piezométricos
- Subsidencia en el terreno
- Abandono de pozos
- Deterioro de la calidad del agua en acuíferos costeros (intrusión marina)
- Afección o secado de zonas húmedas (manantiales y lagunas)
- Disminución de las reservas hídricas subterráneas
- Problemas legales por afección a terceros y problemas sociales y políticos
Indirectos:
- Problemas en redes de abastecimiento y saneamiento
- Roturas de vías de comunicación
- Salinización de suelos
- Avance de la desertización
- Colapsos en áreas kársticas
- Modificación de la flora y fauna
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- Desaparición o deterioro del patrimonio paisajístico, hidrológico e hidrogeológico,
etc.
Los pozos de la Región de Murcia vienen sufriendo los efectos de la explotación
intensiva desde la década de los años setenta del pasado siglo. La sobreexplotación de los
acuíferos en la cuenca del río Segura se puede estimar que se sitúe por encima de 400
Hm3. Cuantitativamente las mayores sobreexplotaciones se registran en:
- Valle del Guadalentín
- NE de la provincia (Fortuna, Abanilla, Jumilla, Yecla)
- Mazarrón.
Otros acuíferos sobreexplotados, con contaminación por nitratos, salinización y/o
intrusión marina los tenemos en: Águilas, Aledo, Cieza-Jumilla (Ascoy-Sopalmo), Campo de
Cartagena, Cingla (Jumilla), Abanilla (Quibas), Mula (Santa-Yéchar), Sierra Espuña,
Triásico de Carrascoy, Triásico de las Victorias (Fuente Álamo), Vega media del Segura.
A su vez, la sobreexplotación debe sumarse a la contaminación de las aguas
subterráneas por nitratos procedentes, sobre todo, de las labores agrarias.
2. La contaminación puntual de las aguas superficiales por materia orgánica: que
puede proceder, tanto de residuos urbanos mal depurados, como de industrias
agroalimentarias o explotaciones agropecuarias. Existe una contaminación por
superación de la capacidad de las actuales depuradoras debido al incremento de la
población. Este problema se da en todas las áreas donde se plantean importantes
desarrollos urbanísticos y en las grandes ciudades (Alcantarilla, Murcia, Alhama,
Lorca y La Manga). Otro lugar con unos índices de calidad del agua menores a 25
(muy deficientes), agravados por falta de los caudales ecológicos mínimos y la
acumulación de contaminantes en los sedimentos, es la zona baja del río
Guadalentín, cerca de su encuentro con el Segura.
3. La contaminación del agua por vertidos tóxicos y metales pesados: Hay zonas
puntuales de vertidos tóxicos y peligrosos, como el que se realiza en algunas ramblas,
como la de San Roque, que desemboca al azud de Ojós, por empresas ubicadas en
el polígono industrial de Blanca. El agua del azud se utiliza para el abastecimiento
urbano de Alicante y de algunas zonas de la ciudad de Murcia. No obstante, hay que
comentar que dicha agua se potabiliza, aunque no al 100%. También muy peligrosos
son los metales pesados, sumamente tóxicos debido al proceso de bioacumulación
que presentan.
Según la normativa vigente los límites de vertidos deben ser establecidos por los
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Organismos de Cuenca. Además el Real Decreto de Dominio Público Hidráulico
(R.D.D.P.H.), establece unos límites máximos para determinadas sustancias que en ningún
caso deben ser superadas. La Confederación Hidrográfica del Segura en cumplimiento de
sus competencias estableció los límites máximos para los vertidos a cauces públicos en
toda la cuenca del Segura según grupos de calidad, que en el caso de la Vega Baja se
corresponde con el grupo de calidad III. Estos límites son más restrictivos que los
establecidos por el R.D.D.P.H. a excepción de los nitratos.
Un Informe realizado por el Laboratorio Químico-Microbiológico, S. A. sobre unas
muestras tomadas en el cauce seco del río Segura en diciembre de 2.000 ponen de
manifiesto que en las zonas de muestreo (ver tabla 9) las concentraciones de determinados
metales pesado excede a los valores mínimos permitidos.
Se han realizado análisis de sedimentos del Río Segura en tres puntos del municipio de
Murcia:
Punto 1: Cauce del Río Segura Murcia Capital, altura del mercado de Verónicas.
Punto 2: En Zarandona próximo al aliviadero.
Punto 3: Canal del Reguerón en la pedanía de Sangonera la Verde.
Metales Valores límite Muestra: Murcia Muestra: Zarandona Muestra Reguerón
Cadmio 0,2 mg/l <0,05 mg/kg. 0,16 mg/kg. <0,05 mg/kg.
Cromo 0,2 mg/l 7,47 mg/kg. 53,98 mg/kg. 123,3 mg/kg.
Plomo 0,2 mg/l 8,25 mg/kg. 203,0 mg/kg. 10,39 mg/kg.
Mercurio 0,05 mg/l 0,18 mg/kg. 1,41 mg/kg. 0,19 mg/kg.
Selenio 0,03 mg/l 0,82 mg/kg. 0,88 mg/kg. 0,58 mg/kg.
Tabla 9. Contaminación del Segura por metales pesados.
De los análisis de agua realizados se desprende que todos ellos (excepto cadmio)
se encuentran muy por encima de los valores legales permitidos. Estos metales pesados
que están presentes en los sedimentos, pueden ser arrastrados con facilidad, sobre todo
cuando hay aumentos puntuales del caudal por efecto de lluvias torrenciales, pasando a
través de las diversas canalizaciones en terrenos cultivables de los márgenes del río.
Podríamos, por tanto, concluir que los contenidos en cromo y plomo de los
sedimentos que pueden ser arrastrados a zonas cultivables de las riberas del Segura, son
extremadamente elevados y potencialmente peligrosos por los arrastres en el río y acequias
que pueden llevarlos hasta zonas de huerta, pudiendo transferirse lentamente a cultivos por
el riego o por las aguas de lluvia. La utilización de esta agua para riego produce la erosión y
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el agotamiento de suelos lo que ocasiona una disminución de la superficie agrícola.
En los procesos industriales se utilizan mucho las sales de cromo, y pueden pasar al
agua a través de los desechos industriales, como es el caso de las industrias de curtido
procedentes de la zona de Lorca. En las muestras analizadas aparecen subidas muy
pronunciadas, marcando valores alarmantes en la muestra tomada en el Reguerón.
4. Eutrofización del Mar Menor: los fertilizantes utilizados en las áreas agrícolas del
campo de Cartagena llegan a la laguna merced a las escorrentías provocadas por las
lluvias torrenciales características de nuestra zona. A partir de ahí se desencadena un
proceso similar al que hemos estudiado anteriormente para los lagos.
En la desembocadura de la Rambla del Albujón, poco antes de la entrada a la población
de Los Alcázares, se vierten, junto con La Ribera, la mayor parte de las cerca de 2.700
toneladas de nitrógeno que cada año recibe el Mar Menor, lo que supone un considerable
aumento de los recursos tróficos disponibles en la laguna.
Estudios realizados recientemente confirman que el incremento previsto en el desarrollo
urbano y agrícola duplicaría los vertidos de nitrógeno al Mar Menor en esta década (unas
6000 Tm/año), lo que llevaría a la aceleración del proceso de eutrofización.
Por otro lado, parece haber una relación directa entre los vertidos derivados del
incremento de los regadíos a partir del Trasvase Tajo-Segura y el espectacular crecimiento
de las medusas. Ello, aún siendo muy negativo para el turismo, tiene una vertiente positiva,
como es la disminución de los compuestos nitrogenados en dichas aguas.
Los Planes de Saneamiento del Mar Menor y de Reutilización Parcial de los Drenajes
Agrícolas desarrollados por la Comunidad Autónoma están en vía de solucionar el
problema.
8.- TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE LAS AGUAS. La metodología a usar para eliminar los residuos que contenga el agua depende, en
primer lugar, de la procedencia de ésta y, en segundo lugar, del destino del agua.
8.1. Potabilización El agua recogida directamente de los caudales naturales no suele ser apta para su
consumo, debe pasar previamente por una planta potabilizadora (ETAP). El tratamiento
convencional en estas plantas consta de:
o Decantación: en cámaras de decantación se eliminan los sólidos en suspensión del
caudal, a menudo puede ser necesario un tratamiento de floculación que aglutine las
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sustancias en dispersión coloidal y facilite la posterior sedimentación.
o Filtración: usualmente realizada a través de filtros de arena.
o Desinfección: para eliminar los microorganismos patógenos se suele emplear la
cloración. A veces la ozonización o el tratamiento con rayos UVA.
8.2. Depuración Si las aguas proceden de captación subterránea la presencia de residuos suele ser
muy baja y el diseño empleado es el de la figura 22.
Fig.22. Secuencia de procesos para la depuración de aguas subterráneas. (Domenech, 1993)
Si las aguas residuales proceden de centros urbanos o industriales, el esquema de
depuración es un poco más complejo. Se distinguen cuatro procesos:
Pretratamiento: elimina mediante cribado los elementos de gran tamaño presentes
en el efluente.
Tratamiento primario: separación de los sólidos en suspensión.
Tratamiento secundario: métodos biológicos de depuración destinados a eliminar
la contaminación orgánica.
Tratamiento terciario (utilizado excepcionalmente): métodos avanzados que
proporcionan agua de alta pureza apta para el consumo humano (ósmosis inversa,
intercambio iónico, oxidación avanzada, electrodiálisis y otras técnicas sofisticadas
que quedan fuera de nuestro objeto de estudio).
Para llevar a cabo estos tratamientos, las depuradoras se diseñan teniendo en
cuenta las siguientes etapas:
Homogeneización de los residuos: es en realidad un pretratamiento que tiene por
misión evitar sobrecargas que alteren el funcionamiento de la depuradora. Esto se
consigue almacenando los efluentes y evacuándolos en pequeñas dosis.
Neutralización: necesario tanto para conseguir un efluente final neutro como para
facilitar el pH adecuado para el posterior tratamiento biológico. Las aguas ácidas se
tratan con lechada de cal o con disoluciones de hidróxidos alcalinos; mientras que
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las aguas alcalinas se neutralizan con la adición de ácidos sulfúrico, clorhídrico y
otros.
Eliminación de aceites y grasas: no supone, en principio, grandes problemas puesto
que flotan en la masa de agua y su separación es relativamente sencilla.
Eliminación de sólidos en suspensión: éstos se separan de la fase acuosa
atendiendo a su tamaño mediante diversos procesos. Partículas de diámetro
superior a 1 micra se eliminan por sedimentación. Aquellas entre 1 y 0,001 micra se
pueden eliminar por flotación o por coagulación.
Eliminación de metales pesados: se realiza mediante precipitación como hidróxidos,
para ello se añade cal o una disolución alcalina con el fin de aumentar el pH del
efluente. En algunos casos se usa la precipitación como carbonatos o como sulfuros.
Eliminación de compuestos orgánicos volátiles: se realiza mediante arrastre con aire
o vapor que se hace burbujear en el caudal. El gas de arrastre se pasa después por
filtros de carbón activo que retienen el contaminante.
Eliminación de compuestos orgánicos no volátiles: esta porción de materia orgánica
se elimina mediante tratamientos biológicos en los que microorganismos presentes
en la masa de agua son los responsables de la mineralización de la materia
orgánica. Para ello se usan tres tipos de estanques:
• Estanques aerobios.
• Estanques anaerobios.
• Estanques mixtos.
Otra posibilidad de depuración biológica más económica consiste en
aprovechar la capacidad autodepuradora de las plantas verdes, mediante las cuales
se pueden tratar aguas residuales que, como las urbanas, contengan un exceso de
nutrientes inorgánicos, consumiendo un mínimo de energía. Al inicio de estas
técnicas se emplearon sobre todo microalgas, pero, últimamente se están
empleando plantas vasculares cuya biomasa es fácilmente extraíble del estanque,
además evitan el crecimiento del fitoplancton, dan soporte material a las bacterias
saprófitas, favorecen la adsorción de las partículas sólidas y se adaptan a aguas
residuales de composición química variada.
A pesar de la simplicidad de funcionamiento, estos sistemas de
lagunaje no son muy prácticos puesto que el efluente que se obtiene no es de muy
buena calidad, existen problemas asociados a la emisión de malos olores y,
además, se ha de tener en cuenta la necesidad de disponer de extensos terrenos
para desarrollar este sistema.
Eliminación de compuestos tóxicos: exige tratamientos adecuados para cada tipo de
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compuesto por lo que no vamos a entrar en su complejo estudio.
Potabilización: tratamientos que eliminarán los posibles microorganismos patógenos
que han sobrevivido al proceso y que garantiza la calidad para uso humano del agua
durante el resto del trayecto hasta los hogares de los consumidores. Puede hacerse
fundamentalmente mediante ozonización o cloración.
Fig.23. Esquema de depuración de aguas residuales (Ed. Santillana)
Todavía tenemos un problema que resolver, tras el tratamiento biológico, los fangos
generados han de ser tratados, ya sea para depositarlos en un vertedero o para reutilizarlos
en otras utilidades. Primero deben secarse usando filtros de arena o por centrifugación. A
continuación se mineralizarán, bien mediante un tratamiento aerobio que los deja listos
(inertes) para su depósito; o mediante un tratamiento anaerobio en un digestor.
Desde el punto de vista energético este segundo proceso es preferible puesto que del
mismo se obtiene como subproducto un gas (biogás) que puede aprovecharse para producir
energía eléctrica.
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Tabla 10. Esquema depuración de aguas residuales.
9. PARÁMETROS DE CALIDAD DE LAS AGUAS. PRÁCTICAS. La calidad de las aguas se mide de acuerdo a diferentes parámetros que nos
cuantifican su grado de alteración. En España, el Índice de Calidad General de las Aguas
(ICG) incorpora 23 parámetros, de los cuales los más importantes son los siguientes:
Físicos:
• Temperatura: nos medirá la posible contaminación térmica originada por
instalaciones industriales o embalses.
• Transparencia (turbidez): que nos indica la cantidad de materia en suspensión que
arrastra la corriente.
• Caracteres organolépticos (color, olor, sabor).
• Conductividad: señala la concentración de sales inorgánicas (especialmente cloruros
y sulfatos). Como varía con la temperatura, se suele tomar 25ºC como referencia.
Químicos:
• Demanda biológica de oxígeno (DBO): Este parámetro se encuentra ligado con la
cantidad de oxígeno que se consume en las oxidaciones y con el contenido de
materia orgánica biodegradable. Nos da una idea, pues, del oxígeno consumido por
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los microorganismos en sus oxidaciones y, por tanto, del contenido de
contaminantes orgánicos biodegradables del caudal. Valores de DBO inferiores a
3mg/l hacen al agua apta para cualquier uso; por encima de 25 mg/l no es apta para
ningún uso.
• Demanda química de oxígeno (DQO): Corresponde al mismo parámetro pero, a
diferencia del anterior que se refiere a los procesos biológicos, éste se refiere a
procesos químicos. Nos da información acerca de la presencia en el cauce de
sustancias no oxidables por los microorganismos y tiene especial interés para aguas
residuales industriales.
• Oxígeno disuelto: la cantidad se expresa en % sobre la cantidad de saturación.
• Variaciones de pH:
• Dureza:
Indicadores biológicos:
• Los más importantes son los que nos ayudan a determinar el grado de
contaminación por materia orgánica de los ríos y ya los analizamos en detalle en el
punto correspondiente.