Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua1. El agua, un recurso básico / 1.1. Usos del agua

Gastan el agua y no la reintegran al lugarde donde se ha extraído, o la degradan tantoque no se puede volver a utilizar con posterioridad.

Permiten reutilizar el agua tras su uso sin tratamiento previo.

Usos consumidores Usos no consumidores

Uso agrícola y ganadero.

Uso industrial.

Uso urbano.

Uso recreativo.Uso como hábitat de muchos seres vivos.

Uso para producir energía.

Uso para el transporte.

agrícola y ganadero

comercial e industrial

doméstico

78 %15,5 %

6,5 %

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua2. Mejora del aprovechamiento del agua / 2.1. Protección del agua

El Consejo de Europa, reunido en Estrasburgo (Francia) el 6 de mayo de 1968, promulgó la Carta Europea del Agua.

Esta proporciona un conjuntode normas para proteger las aguas, gestionarlas y hacer un uso sostenible de los recursos hídricos en cada territorio.

Carta Europea del Agua

1. No hay vida sin agua. El agua es un tesoro indispensable para toda actividad humana.2. Los recursos de agua dulce no son inagotables. Es necesario conservarlos, controlarlos y, siempre que sea posible, incrementarlos.3. Contaminar el agua es atentar contra el ser humano y contra todos los seres vivos.4. La calidad del agua debe mantenerse en unos niveles suficientes segúnlos correspondientes usos; sobre todo debe satisfacer las exigencias de la salud pública.5. Cuando el agua residual es devuelta al cauce, debe serlo de tal forma que no impida usos posteriores.6. El mantenimiento de una adecuada cubierta vegetal, sobre todo forestal,es necesario para la conservación de los recursos de agua.7. Los recursos de agua deben ser inventariados.8. La economía de los recursos de agua debe ser planificada por autoridades competentes.9. La conservación del agua debe potenciarse intensificando la investigación científica, formando especialistas en los recursos hídricos y mediante una información pública adecuada.10. El agua es un bien común, cuyo valor debe ser reconocido por todos. Cada persona tiene el deber de ahorrarla y utilizarla con cuidado.11. La administración de los recursos de agua debe fundamentarse en las cuencas naturales más que en estructuras políticas o administrativas.12. El agua no conoce fronteras; como fuente común, requiere de la cooperación internacional.

Carta Europea del Agua

1. No hay vida sin agua. El agua es un tesoro indispensable para toda actividad humana.2. Los recursos de agua dulce no son inagotables. Es necesario conservarlos, controlarlos y, siempre que sea posible, incrementarlos.3. Contaminar el agua es atentar contra el ser humano y contra todos los seres vivos.4. La calidad del agua debe mantenerse en unos niveles suficientes segúnlos correspondientes usos; sobre todo debe satisfacer las exigencias de la salud pública.5. Cuando el agua residual es devuelta al cauce, debe serlo de tal forma que no impida usos posteriores.6. El mantenimiento de una adecuada cubierta vegetal, sobre todo forestal,es necesario para la conservación de los recursos de agua.7. Los recursos de agua deben ser inventariados.8. La economía de los recursos de agua debe ser planificada por autoridades competentes.9. La conservación del agua debe potenciarse intensificando la investigación científica, formando especialistas en los recursos hídricos y mediante una información pública adecuada.10. El agua es un bien común, cuyo valor debe ser reconocido por todos. Cada persona tiene el deber de ahorrarla y utilizarla con cuidado.11. La administración de los recursos de agua debe fundamentarse en las cuencas naturales más que en estructuras políticas o administrativas.12. El agua no conoce fronteras; como fuente común, requiere de la cooperación internacional.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua2. Mejora del aprovechamiento del agua / 2.2. Gestión del agua

Actuaciones elementales

Otras medidas de gestión

Consisten en reducir el consumo y el aporte de contaminantes mediante campañas de educación e información a la población.

Medidas generales. Consisten en llevar a cabo medidas eficaces para reducir el consumo y la contaminación del agua en el medio urbano, agrícola e industrial.

Medidas generales. Consisten en llevar a cabo medidas eficaces para reducirel consumo y la contaminación del agua en el medio urbano, agrícola e industrial.

Medidas técnicas. Favorecen el aprovechamiento del agua.Medidas técnicas. Favorecenel aprovechamiento del agua.

Medidas políticas. Consisten en elaborar leyes y en garantizar su cumplimiento.

Medidas políticas. Consisten en elaborar leyes y en garantizar su cumplimiento.

Los cultivos de arroz consumen mucha agua y arrojan sobre ella gran cantidad

de agroquímicos.

Gestionar el agua es administrarla para asegurar su distribución, hacerla llegar a todala población en condiciones adecuadas y establecer medidas para conseguir su uso racional.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua3. Contaminación del agua

Contaminar el agua es alterarla física, química o biológicamente, de modo que se perjudique su posterior utilización. Se puede contaminar reduciendo el caudal e introduciendo materias orgánicas, inorgánicas y organismos patógenos.

en

Antrópica

Natural

se clasifica según

Su origen

La naturalezade los contaminantes

Su evoluciónSu nivel

Física

en

Química

Biológica

Difusa

en

Puntual

en

Biodegradable

No biodegradable

en

Marina

De agua superficial

De agua subterránea

en

Media

Baja

Alta

Su localización El medioen que se produce

LA CONTAMINACIÓN

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua3. Contaminación del agua

Eutrofización

Es una contaminación biodegradable que desequilibra el sistema acuático cuando los sistemas autodepuradoresse saturan.

Se produce por un excesivo enriquecimiento en nutrientes, generalmente por actividades humanas.

Esto provoca que los ecosistemas acuáticos se vuelvan anóxicos,ya que se produce un aumentode la productividad biológica.

Las fases del proceso son:

Prolifera el fitoplacton, se enturbia el agua y la luz no llegaa los organismos del fondo.

Se acumula mucha materia orgánica muerta y bacterias para su descomposición.

El medio se vuelve anaerobio, ya que se consume el oxígeno existente. Mueren los organismos aerobios y se acrecientan los procesos de descomposición anaerobia, que ocasionan malos olores y dan una tonalidad oscura al agua.

Laguna eutrofizada.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua3. Contaminación del agua

La mareas negras

Efectos

Mata a los seres vivos, impide la oxigenación del agua e impregna las rocas del fondo y de la costa, que seguirán soltando contaminantes durante un largo período de tiempo.

Son especialmente graves en las vías de intenso tráfico marítimo y en los mares de reducidas dimensiones, como el Mediterráneo.

Efectos

Mata a los seres vivos, impide la oxigenación del agua e impregna las rocas del fondo y de la costa, que seguirán soltando contaminantes durante un largo período de tiempo.

Son especialmente graves en las vías de intenso tráfico marítimo y en los mares de reducidas dimensiones, como el Mediterráneo.

Constituyen una contaminación marinaque se produce por el vertido de petróleo a los mares.

Medidas contra las mareas negras

Se utilizan tratamientos de remediación contra las mareas como la dispersión mediante tensioactivos, la absorción con arcillas, la precipitación con floculantes, el aislamiento mediante bolsas y flotadores, y la destrucción por fotooxidación o bacterias que metabolizan el petróleo.

Las medidas más eficaces son las preventivas: vigilancia de los petroleros, fabricación de petroleros seguros y de doble casco, y regulación legislativa de las actividades causantes.

Medidas contra las mareas negras

Se utilizan tratamientos de remediación contra las mareas como la dispersión mediante tensioactivos, la absorción con arcillas, la precipitación con floculantes, el aislamiento mediante bolsas y flotadores, y la destrucción por fotooxidación o bacterias que metabolizan el petróleo.

Las medidas más eficaces son las preventivas: vigilancia de los petroleros, fabricación de petroleros seguros y de doble casco, y regulación legislativa de las actividades causantes.

Marea negra provocada por el Prestige en las costas gallegas (2002).

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua4. Parámetros que determinan la calidad del agua

Los índices o parámetros que determinan la calidad del agua cuantifican su grado de alteración y determinan sus posibles utilidades.

Organismos vivos que contiene el agua

Temperatura

Turbidez

Características organolépticas

Conductividad

pueden determinar

DQO

DBO

son

COT

OD

son

Concentración de sales

Dureza

pH

son

MATERIA INORGÁNICAMATERIA ORGÁNICA

Químicos Biológicos

se clasifican en

Físicos

PARÁMETROS DE CALIDAD

son

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua4. Parámetros que determinan la calidad del agua

Aumenta progresivamente

Poco, la DBO5 es muy elevada

Disminuye progresivamente

Cantidad de oxígeno disuelto

Surgen organismos fotosintéticos

De recuperación

Organismos anóxicos (bacterias descomponedoras, hongos fecales, larvas de insectos, gusanos tubifex)

Séptica

Peces y aves que se alimentan de los desechos, bacterias descomponedoras

De degradación

OrganismosZonas del río

Contaminación de un río según la evolución de los parámetros

Alta

Moderada

Escasa

Concentración de materia orgánica

Bacterias descomponedoras anaerobias, algunos protozoos y algunos gusanos

Polisaprobia

Organismos descomponedores, insectos, gusanos, algas unicelularesy protozoos

Mesosaprobia

Animales y plantas superioresOligosaprobia

OrganismosZonas del río

Contaminación orgánica de un río

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua4. Parámetros que determinan la calidad del agua

Evolución de diversos parámetros en un río después de realizar un vertido contaminante puntual

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua

El agua que se utiliza en las poblaciones recorre el siguiente ciclo: se toma del medio natural y, una vez usada y depurada, se reintegra al

medio.

Fases

Captación

Potabilización

Depuración

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.1. Captación

Orden de prioridades de captación

Intentar que las aguas sean de la mejor calidad.

Localizar el lugar de captación lo más cerca posible al punto de destinodel agua.

Elegir acuíferos con recursos superiores a las necesidades de la población.

La presa de Cornalvo en Mérida (Badajoz) ya era utilizada por los romanos.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.2. Potabilización

La potabilización se realiza en Estaciones de Tratamiento de Aguas Potables (ETAP).

Se consiguen buenas características organolépticas del agua y la ausencia de riesgos sanitarios para la población.

Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.Consta de tres etapas: decantación, filtrado y desinfección.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.3. Depuración

Los procesos de depuración rebajan las contaminaciones fuertes con el fin de facilitarla autodepuración, reutilizar las aguas residuales en regadíos, favorecer la potabilización

y avanzar hacia un modelo de desarrollo más sostenible.

Suelos Vegetación Organismos del agua

Convencional De bajo coste

DEPURACIÓN DEL AGUA

ArtificialNatural

Estación depuradora de aguas residuales (EDAR).

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.3. Depuración

Sistemas depurativos de bajo coste

Son depósitos en los que la depuración se realiza por la actividad metabólica de determinados seres vivos, para los cuales se crea un hábitat favorable en el que se les deja actuar.

Un ejemplo es la depuración por lagunaje múltiple.

Se utiliza en localidades pequeñas, que disponen de tierras a bajo precio.

Facilita la transformación que el agua experimenta en el medio natural mediante su retención en lagunas artificiales con características favorablespara la autodepuración.

Fases

Tamizado.

Tratamiento anaeróbico.

Tratamiento facultativo.

Tratamiento aeróbico.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua5. El ciclo urbano del agua / 5.3. Depuración

Sistemas depurativos convencionales

Son depósitos en los que la depuración se realiza mediante la actividad metabólica de unos microorganismos depuradores (fangos o lodos activos).

Son los únicos sistemas eficaces para limpiar el agua procedente de medianas y grandes poblaciones.

Se diferencian tres líneas para el tratamiento: de aguas, de fangos y de gases.

Pretratamiento Tratamiento primario Tratamiento secundario Tratamiento terciario

Proceso de depuración en una planta de fangos activos

1) El agua llega a la estación depuradora a través de un sistema de colectores. El tratamiento se inicia en el pozo de gruesos donde se extraen, por medios mecánicos, los elementos de más peso y tamaño.

2) Unas rejas de cribado retienen la suciedad sólida más gruesa: se trata del cribado de gruesos. 3) El agua es impulsada a una cota que le permitirá circular por los diferentes elementos de la planta.

Depuradora de aguas residuales EDAR

4) El pretratamiento continúa con las rejas de finos donde se separan las partículas pequeñas. Este proceso se acaba con el desanerador -desengrasador donde, a traves de procesos mecánicos, se hacen hundir las arenas y flotar las grasas.

5) Se separan por medios físicos los detritus (que constituyen la materia en suspensión) en el decantador primarios, en cuyo fondo se pretende que se depositen los fangos primarios

6) Se elimina la carga contaminante restante por medios biológicos ya que determinadas bacterias se alimentan de la materia orgánica, tanto la que esta disuelta como la que está en suspensión. Por esto necesitamos un depósito llamado reactor biológico y una aportación de oxígeno.

7) Desde el edificio de soplantes se aporta el aire al reactor biológico que las bacterias necesitan para poder asimilar la materia orgánica.

8) Por su peso, los biosólidos formados en el reactor se dipositan en el fondo del decantador secundario y así se separan del agua (fangos secundarios). El agua ya limpia vuelve a la naturaleza y continua su ciclo.

9) Los fangos decantados en el tratamiento primario se incorporan a la línea de fangos a través del bombeamiento de fangos primarios.

10) El bombeamiento de fangos secundarios está en la cabecera de la línea de fangos.

11) El fango procedente de los decantadores aún es prácticamente líquido. El primer paso de su proceso es un espesamiento, que por un lado se traduce en un nuevo decantador: el espesador de fantos primarios por gravedad.

12) El resto de los fangos provenientes del tratamiento biológico van a un espesador de fangos secundarios por flotación. Aquí se aumenta la concentración del fango.

13) Una vez el fango está espeso, pasa a un digestor anaerobio donde se reduce la materia orgánica presente.

14) La digestión anaerobia vienen acompañada por una liberación de gas metano que, en el caso de plantas grandes puede aprovecharse como fuente de energía. Este gas se acumula en el gasómetro.

15) Si hay exceso de gas, al no poder liberarlo a la atmósfera, dispondremos de una antorcha que nos permitirá quemarlo.

16. El fango digerido pasa al depósito de almacenamiento de fangos, donde se acumula para alimentar el proceso de deshidratación. 17. En el edificio de deshidratación de fangos, se elimina la máxima parte de agua posible, para hacer el fango menos voluminoso y más económico de transportar. Hay diversos procedimientos: los principales son a través de filtros banda, filtros premsa o centrífugas.

18. Una vez deshidratados, los fangos pasan a un silo desde donde son enviados a su destino definitivo: agricultura, jardinería, construcción, etc.

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua6. Los recursos hídricos en España

Recurso hídrico es el agua disponible para ser utilizada de forma inmediata. El volumen de agua disponible, sin tener en cuenta la realización de embalses ni trasvases, constituye los recursos hídricos naturales.

Junto a la capacidad total de los embalses de cada cuenca se muestra el porcentaje de agua embalsada en ellos (media de los últimos cinco años). (La mayor parte del agua potable de las comunidades balear y canaria es de origen subterráneo.)FUENTE: Ministerio de Medio Ambiente, 2005.

En España, estos recursos son insuficientes y originan conflictos entre regiones, sectores económicos y grupos sociales.

En España, estos recursos son insuficientes y originan conflictos entre regiones, sectores económicos y grupos sociales.

Repartidos desigualmente en el espacio y en el tiempo, es necesario crear recursos artificiales.

Repartidos desigualmente en el espacio y en el tiempo, es necesario crear recursos artificiales.

Cuencas hidrográficas de la España peninsular

Unidad 5. Recursos hídricos y contaminación del agua6. Los recursos hídricos en España

Problemas relacionados con la disponibilidad de agua en España

El modo más eficaz de enfrentarse a los problemas del agua es una buena gestión de los recursos hídricos disponibles en cada territorio.

El elevado consumo de agua por persona.

La marcada zonación del país respecto a la disponibilidad de agua.

La irregularidad de las lluvias y la existencia de caudales fluviales muy variables a lo largo del año.

Actitudes políticas poco responsables que desinforman a la población y provocan conflictos entre distintas regiones.

La pérdida de las aguas subterráneas por la contaminación y la sobreexplotación.

La contaminación con sustancias altamente tóxicasy no biodegradables que introduce la industria.

La pérdida de las riberas con fines recreativos.

Riego por goteo Reciclaje del agua de uso industrial Disminución del consumo urbano Trasvases: conectar una cuenca con excedente de

agua con otra con deficit. Desalinización

Destilación Electrodiálisis Ósmosis inversa Congelación

Fuentes futuras de agua

Trasvase Tajo-Segura (1966 – 1979)

La distribución geográfica de las capacidades instaladas de desalación, en miles de m³ / día (enero de 1980), muestra que con 4 200 000 m³ / día, el Oriente Medio representa el 61% del total. Le siguen los Estados Unidos, que totaliza el 13%. Europa no

representa más que el 5 por ciento.

Evaporación súbita. Mediante un proceso similar al que se ilustra, la planta de Shuaiba, en Kuwait, una de las mayores del mundo, produce casi 50 millones de litros de agua dulce por día, en cada una

de sus unidades.

Invernadero destilador

Principios de la electrodiálisis. (a) Conjunto de celdas separadas por membranas selectivas a los cationes (C) o a los aniones (A), antes de pasar la corriente eléctrica. (b) Después de pasar la corriente.

Las membranas para ósmosis inversa son polímeros del poliestireno y divinilbenceno, con espesores menores que un milímetro