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Contaminacion del Agua
 

USOS DEL AGUA

Potable

Aguas destinadas al uso domiciliario, urbano e industrial que se encuentren en contacto con la persona o vaya a ser consumida por ella, ejemplo: Aguas de lavado de alimentos, consumo humano, preparación de comidas, elaboración de productos alimenticios, otros.

Industrial


Aguas requeridas en la elaboración de productos, generación de energía, enfriamiento de equipos, lavado de instalaciones.


Agroindustrial


Aguas destinadas para riego, consumo de animales, cría de moluscos, otros.


Recreacional

Aguas destinadas a balnearios, deportes acuáticos, consumo humano directo, pesca deportiva y comercial. Ejemplo: Ríos, lagos, lagunas, mares, otros.


Transporte y Navegación



TIPOS DE CONTAMINANTES E INDICADORES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA


1. Químicos

1.1. Orgánicos: Carbono orgánico total, aceites y grasas, biocidas, detergentes, trihalometanos.

1.2. Inorgánicos: Metales, sales, ácidos, álcalis.

2. Físicos

Calor, color, olor, sólidos suspendidos y disueltos, radiactividad.

3. Biológicos

Bacterias, algas, hongos, protozoarios, virus.

Indicadores de contaminación

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) Alcalinidad
Demanda Química de Oxígeno (DQO) Acidez
pH Dureza


CONTAMINACIÓN DEL AGUA


Acción o efecto de introducir elementos, compuestos o formas de energía capaces de modificar las condiciones de un cuerpo de agua superficial o subterráneo de manera que se altere su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica para el desarrollo de la vida acuática y ribereña.

"Normas para la Clasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos (Decreto MARN N° 883, República de Venezuela), 1995."



Otro concepto de Contaminación del agua:


Incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.







ALGUNOS CONCEPTOS


Efluentes Líquidos de Origen Doméstico, Comercial o Municipal

Aguas generadas en las diferentes actividades domésticas, comerciales y municipales, sin incluir las industriales.

Aguas Industriales

Aguas utilizadas en procesos de limpiezas, producción, enfriamiento.


Efluentes Líquidos de Origen Industrial

Aguas generadas en los diferentes procesos industriales (Refrigeración de equipos, lavado de instalaciones, efluentes de procesos, otros).


Muestreo

Recolección de muestras de agua para realizar caracterización con fines legales o de investigación .

Parámetros

Elementos físico-químicos-biológicos característicos de un efluente o cuerpo de agua natural


CONTAMINANTES DEL AGUA
QUÍMICOS INORGÁNICOS
pH

Concentración de protones presentes en el agua. Parámetro importante de calidad de aguas naturales y residuales. El rango de pH para la existencia de la vida acuática está entre 6,5 y 7,5. Condicionan el tratamiento biológico de las aguas residuales e influyen en los procesos de coagulación, desinfección, ablandamiento y corrosión.

Alcalinidad

Capacidad de neutralizar ácidos. Cuando es muy alta, le da sabor al agua y provoca la precipitación de sales de calcio en las tuberías, reduciendo su capacidad. Puede producir condiciones inadecuadas en los tratamientos biológicos.

Acidez

Capacidad de neutralizar bases. En las aguas naturales y en presencia de CO2 se forma H2CO3. El CO2 presente en el agua proviene de la atmósfera y de la descomposición de materia orgánica. Altas concentraciones le comunican al agua un alto poder corrosivo que daña las tuberías y accesorios metálicos. Inhibe el proceso biológico de tratamiento de aguas residuales.


Dureza

Presencia de cationes polivalentes (Ca, Mg, Fe). Impide la formación de espuma de jabón, y forma precipitados dentro de las tuberías.

Metales

El efecto en las aguas va desde beneficioso hasta tóxico. Pueden causar efectos adversos en los consumidores, sistemas de tratamiento y cuerpos receptores.

Hierro y Manganeso

Imprimen mal sabor al agua, alteran el color, causan manchas en la ropa y piezas sanitarias, producen proliferación de bacterias ferrosas que aceleran la corrosión de las tuberías (Límites para aguas de consumo: 0,3 mg/l – para efluentes: 10 mg/l).

Sodio y Potasio

Están ampliamente distribuidos en la naturaleza. Son muy solubles en el agua. Altas concentraciones perjudican plantas y cultivos.


Cromo


Contenido en algunos efluentes industriales (Curtiembre, siderúrgica, galvanoplastia, otros). En forma hexavalente es un compuesto tóxico para la vida acuática (0,5 mg/l)

Cobre

Aparece en los efluentes de la industria metalmecánica, es altamente tóxico para las plantas e invertebrados acuáticos (10 mg/l).

Arsénico

Se genera en la fabricación y utilización de pesticidas y herbicidas. Su efecto es letal para la fauna acuática (0,5 mg/l).

Plomo

Su presencia en las aguas residuales es indeseable porque se acumula en todos los niveles de las cadenas alimenticias (0,5 mg/l).

Zinc

Proviene de los efluentes de las plantas de zincado del latón y de hierro galvanizado. Confiere un sabor astringente al agua y apariencia grisácea (2 mg/l).

Cadmio

Está presente en las aguas naturales y proviene también de efluentes industriales. Afecta el metabolismo (0,01 mg/l).

Nitrógeno

Es un elemento esencial en los diferentes procesos vitales. Está presente en la transformación de la materia orgánica. Aparece en diferentes formas: Amoniacal, orgánico, nitritos y nitratos. Un alto contenido de nitritos o nitrógeno amoniacal indica gran actividad biológica y es indicativo de contaminación cloacal. Los nitratos en concentraciones mayores a 10 mg/l produce Metahemoglobinemia en los niños.

Fósforo

Son constituyentes de los detergentes y se aplican como medio de control de los procesos de corrosión. Cuando los efluentes que lo contienen son descargados a cuerpos de agua (especialmente en lagos y lagunas) junto con el nitrógeno, condiciona su eutroficación.

Flúor

En aguas de consumo previene las caries dentales. En cantidades excesivas (>1 mg/l) produce moteado dental y fluorosis.

Cloruros

Dan sabor salobre al agua de consumo y lo acidifican.

Sulfatos

Es uno de los aniones más abundantes en las aguas naturales y contribuyen a su acidificación.

CONTAMINANTES DEL AGUA
QUÍMICOS ORGÁNICOS

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

Cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación bioquímica de la materia orgánica en condiciones aeróbicas. Parámetro utilizado para medir la contaminación de tipo orgánica de un cuerpo de agua o de un agua residual.

Es utilizado para:

Determinar la cantidad de oxígeno necesario para estabilizar biológicamente la materia orgánica presente en un efluente.
Determinar el tamaño de los sistemas de tratamiento biológico.
Medir la eficiencia de los sistemas de tratamiento de agua.


Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Cantidad de oxígeno requerido para oxidar la materia orgánica presente, utilizando un oxidante fuerte. Se utiliza como parámetro de control de sistemas de tratamiento de agua.

Aceites y Grasas

Compuestos orgánicos insolubles en agua, altamente Tóxicos en su formulación, que pueden estar presentes en los Efluentes domésticos o industriales que generan grasas (Industria alimenticia, del jabón) o utilizan lubricantes y aceites derivados del petróleo.

Efectos:

  • Forma películas flotantes que impiden la penetración de la luz y la transferencia de oxígeno del aire.
  • Al recubrir los filamentos de los bronquios de los peces, les producen asfixia aún en bajas concentraciones.
  • Recubren las algas, el plancton y organismos que viven en los fondos marinos ocasionándoles la muerte.
  • Dañino para las aves y otras especies de la vida acuática al interferir en la formación de sus huevos e incubación.
  • Destruye los componentes que facilitan la impermeabilidad al agua de las plumas y la piel de las aves.


Pesticidas y Herbicidas

Su presencia en el agua es indeseable, ya que son compuestos tóxicos para la vida animal y vegetal (Órgano-fosforados y órgano-clorados).

Cianuros

Son importantes compuestos químicos de origen industrial. Es muy tóxico, especialmente a pH muy bajo. Inhibe las reacciones de oxidación fotoquímica que permiten la respiración celular (0,2 mg/l).

Oxígeno Disuelto

Indica el grado de “frescura” de un agua residual.

Importancia:

  • Se requiere que los cursos de agua mantengan un nivel alto para el normal desarrollo de la vida acuática.
  • Es básico para la determinación de la DBO y el control de los procesos de tratamiento aeróbicos.
  • Factor importante en la corrosión del hierro y del acero. Se utiliza como parámetro de control.

CONTAMINANTES DEL AGUA
CONTAMINANTES FÍSICOS


Color

En las aguas naturales se debe a la presencia de sales disueltas, material vegetal o microorganismos. Se mide en Unidades Pt-Co.

Olor

Puede ser ocasionado por la presencia de compuestos químicos (Fenoles, cloro, materia orgánica en descomposición) o materia orgánica en descomposición.

Sabor

Esta relacionado con el olor. Las sustancias minerales disueltas pueden dar sabor al agua (Sales de cobre, zinc, hierro, cloruros, sulfatos, clorofenoles, etc.).

Temperatura

Temperaturas elevadas aceleran la putrefacción en el agua, aumentando la demanda bioquímica de oxígeno. Leves alteraciones afectan la biota acuática.

Turbiedad

Indica la presencia de sólidos disueltos y suspendidos en el agua (Arcillas, limo, materia orgánica, plancton y organismos microscópicos).

Sólidos

Provienen de diferentes actividades industriales. Son responsables de las condiciones agresivas de un agua residual. Determinan el y las modalidades de operación de las unidades de tratamiento. Ocasionan efectos nocivos en los cuerpos de agua, al limitar el paso de la luz y depositarse en los fondos marinos, ocasionando efectos nocivos sobre la biota.

CONTAMINANTES DEL AGUA
CONTAMINANTES BIOLÓGICOS

Organismos Coliformes

Son organismos indicadores de contaminación orgánica; viven en el intestino del hombre y de otros mamíferos (1000 NMP).

Virus, algas, hongos, protozoarios

Son organismos indicadores de contaminación biológica, transmisores de enfermedades endémicas y epidémicas diversas.


Fuentes y control

Las principales fuentes de contaminación acuática pueden clasificarse como urbanas, industriales y agrícolas.

La contaminación urbana está formada por las aguas residuales de los hogares y los establecimientos comerciales. Durante muchos años, el principal objetivo de la eliminación de residuos urbanos fue tan sólo reducir su contenido en materias que demandan oxígeno, sólidos en suspensión, compuestos inorgánicos disueltos (en especial compuestos de fósforo y nitrógeno) y bacterias dañinas. En los últimos años, por el contrario, se ha hecho más hincapié en mejorar los medios de eliminación de los residuos sólidos producidos por los procesos de depuración. Los principales métodos de tratamiento de las aguas residuales urbanas tienen tres fases: el tratamiento primario, que incluye la eliminación de arenillas, la filtración, el molido, la floculación (agregación de los sólidos) y la sedimentación; el tratamiento secundario, que implica la oxidación de la materia orgánica disuelta por medio de lodo biológicamente activo, que seguidamente es filtrado; y el tratamiento terciario, en el que se emplean métodos biológicos avanzados para la eliminación del nitrógeno, y métodos físicos y químicos, tales como la filtración granular y la adsorción por carbono activado. La manipulación y eliminación de los residuos sólidos representa entre un 25 y un 50% del capital y los costes operativos de una planta depuradora.

Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho tanto dentro como entre las empresas. El impacto de los vertidos industriales depende no sólo de sus características comunes, como la demanda bioquímica de oxígeno, sino también de su contenido en sustancias orgánicas e inorgánicas específicas. Hay tres opciones (que no son mutuamente excluyentes) para controlar los vertidos industriales. El control puede tener lugar allí donde se generan dentro de la planta; las aguas pueden tratarse previamente y descargarse en el sistema de depuración urbana; o pueden depurarse por completo en la planta y ser reutilizadas o vertidas sin más en corrientes o masas de agua.

La agricultura, la ganadería comercial y las granjas avícolas, son la fuente de muchos contaminantes orgánicos e inorgánicos de las aguas superficiales y subterráneas. Estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y los fertilizantes comerciales. Los residuos animales tienen un alto contenido en nitrógeno, fósforo y materia consumidora de oxígeno, y a menudo albergan organismos patógenos. Los residuos de los criaderos industriales se eliminan en tierra por contención, por lo que el principal peligro que representan es el de la filtración y las escorrentías. Las medidas de control pueden incluir el uso de depósitos de sedimentación para líquidos, el tratamiento biológico limitado en lagunas aeróbicas o anaeróbicas, y toda una serie de métodos adicionales.

Contaminación marina

Los vertidos que llegan directamente al mar contienen sustancias tóxicas que los organismos marinos absorben de forma inmediata. Además forman importantes depósitos en los ríos que suponen a su vez un desarrollo enorme de nuevos elementos contaminantes y un crecimiento excesivo de organismos indeseables. Estos depósitos proceden de las estaciones depuradoras, de los residuos de dragados (especialmente en los puertos y estuarios), de las graveras, de los áridos, así como de una gran variedad de sustancias tóxicas orgánicas y químicas.

Vertidos de petróleo (mareas negras)

Las descargas accidentales y a gran escala de petróleo líquido son una importante causa de contaminación de las costas. Los casos más espectaculares de contaminación por crudos suelen estar a cargo de los superpetroleros empleados para transportarlos, pero hay otros muchos barcos que vierten también petróleo, y la explotación de las plataformas petrolíferas marinas supone también una importante aportación de vertidos. Se estima que de cada millón de toneladas de crudo embarcadas se vierte una tonelada. Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento se encuentran la producida por el petrolero Amoco Cádiz frente a las costas francesas en 1978 (1,6 millones de barriles de crudo) y la producida por el pozo petrolífero Ixtoc I en el golfo de México en 1979 (3,3 millones de barriles). El vertido de 240.000 barriles por el petrolero Exxon Valdez en el Prince William Sound, en el golfo de Alaska, en marzo de 1989, produjo, en el plazo de una semana, una marea negra de 6.700 km2, que puso en peligro la vida silvestre y las pesquerías de toda el área. Por el contrario, los 680.000 barriles vertidos por el Braer frente a la costa de las islas Shetland en enero de 1993 se dispersaron en pocos días por acción de las olas propias de unas tormentas excepcionalmente fuertes.

Los vertidos de petróleo acaecidos en el golfo Pérsico en 1983, durante el conflicto Irán-Irak, y en 1991, durante la Guerra del Golfo, en los que se liberaron hasta 8 millones de barriles de crudo, produjeron enormes daños en toda la zona, sobre todo por lo que se refiere a la vida marina.



Curso: Ingeniería Del Ambiente Contaminación Del Agua

(Lic. MSc. Luis Guzmán- Ciudad Guayana, Abril de 2007)









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