![Químicos
Parámetro Indica
pH
Alcalinidad
Dureza
Cloruros, sulfatos, fosfatos, carbonatos
Nitratos, nitritos, amonio
Metales pesados
OD (oxígeno disuelto)
DBO (demanda bioquímica de oxígeno)
DQO (demanda química de oxígeno)
COT (carbono orgánico total)
Concentración de H+
Mide capacidad de amortiguación de pH
Concentración de Ca y Mg
Indican sabores, poder corrosivo o eutrofizante
Contaminación fecal. Los primeros son tóxicos
Toxicidad del agua. Bioacumulables
Disponible para degradar mo por microbios
Cantidad de O que necesitan los microbios para
degradar la mo del agua. Mide [mo]
Contenido total de compuestos orgánicos](https://image.slidesharecdn.com/unidad2-150323102247-conversion-gate01/85/Unidad-2-14-320.jpg)
Unidad 2
- 1. Contaminantes del agua: origen y efectos. Sólidos en suspensión, materia orgánica, sólidos inorgánicos disueltos, compuestos orgánicos tóxicos. Calidad del agua. Concepto de calidad-uso y planificación del recurso. Normas nacionales. Contaminación puntual y difusa Contaminación de aguas superficiales y subterráneas Parámetros indicadores de contaminación. Tipos de contaminantes: inorgánicos: dureza, eutrofización, nitritos, nitratos, fosfatos, cianuros, metales: Pb, Hg, Ni, Cd, Zn, Cu. Orgánicos: carbono disuelto, agroquímicos, jabones, detergentes. DBO, DQO. Auto depuración de aguas superficiales Aspectos microbiológicos de la calidad del agua. Normas de calidad microbiológicas Técnicas de muestreo. Toma de muestras. Recolección y preservación de muestras. Calidad de agua de un sistema acuático. UNIDAD 2. CONTAMINACION DEL AGUA
- 2. Ciclo del agua El ciclo hidrológico implica el movimiento o transferencia de masas de agua . El movimiento permanente en el ciclo hidrológico se debe fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol, que proporciona energía para evaporar el agua del suelo; la segunda, la gravedad, que hace que el agua condensada precipite y que, una vez sobre la superficie, vaya hacia las zonas más bajas. Es un proceso continuo en el que una partícula evaporada del océano vuelve al océano después de pasar por las etapas de precipitación y escorrentía superficial o subterránea (Llamas y Galofre 1996).
- 4. La contaminación del aguaEl agua, por disolver todo lo que es soluble, por diluir todo lo que es tóxico, por llevarse todo lo que flota, por ocultar todo lo que se hunde, parece condenada por el hombre a ser el principal vehículo de la contaminación.
- 5. Las principales causas de contaminación Intensificación del uso Vertido de residuos domésticos e industriales sin tratar Aplicación excesiva de plaguicidas y fertilizantes en la agricultura Vertido accidental de sustancias nocivas incluidas las radiactivas
- 7. Más del 70 % de los ríos, arroyos y lagos del mundo están contaminados por vertidos urbanos, agrícolas e industriales. A través del agua mueren al menos 25 millones de personas al año en los países subdesarrollados.
- 8. Concepto de contaminación Acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.
- 9. Tipos de contaminación por la forma de producirse PUNTUAL Foco emisor claramente identificable Afecta a una zona concreta Vertidos industriales y urbanos DIFUSA Sin foco de emisión concreto Afecta a grandes zonas Vertidos agrícolas o vertidos a través de la atmósfera
- 10. Tipos de contaminación por el origen NATURAL Sin intervención humana (partículas procedentes de la erosión, de erupciones, restos de animales y plantas). Normalmente la capacidad autodepuradora del agua es s uficiente para eliminarla ANTRÓPICA Con intervención humana
- 11. Contaminación antrópica URBANA-DOMÉSTICA Restos fecales Productos químicos procedentes de detergentes, lejías, bricolaje, etc. Microorganismos AGRÍCOLA-GANADERA Abonos químicos Fertilizantes Plaguicidas Agua utilizada en la limpieza de enseres y establecimientos agrícolas Microorganismos INDUSTRIAL Contaminantes sólidos, metales pesados, materia orgánica Contaminantes líquidos, aceites, grasas, que provocan acidez, alcalinidad, incremento de la temperatura, radiactividad, etc.
- 12. Otras fuentes de contaminación Vertederos de residuos urbanos, industriales y agrarios Uso de automóviles, aceites lubricantes, baterías, anticongelante, combustible Accidentes y limpieza de petroleros, con mareas negras
- 13. La calidad del agua. Parámetros indicadores Parámetro Indica Turbidez Color Sabor Olor Conductividad eléctrica Temperatura Radiactividad Partículas en suspensión Presencia de sustancias diversas Presencia de sustancias inorgánicas Presencia de sustancias orgánicas y bacterias Presencia de sales (en microsiemens/cm) Puede indicar mayor actividad biológica Presencia de átomos radiactivos Físicos
- 14. Químicos Parámetro Indica pH Alcalinidad Dureza Cloruros, sulfatos, fosfatos, carbonatos Nitratos, nitritos, amonio Metales pesados OD (oxígeno disuelto) DBO (demanda bioquímica de oxígeno) DQO (demanda química de oxígeno) COT (carbono orgánico total) Concentración de H+ Mide capacidad de amortiguación de pH Concentración de Ca y Mg Indican sabores, poder corrosivo o eutrofizante Contaminación fecal. Los primeros son tóxicos Toxicidad del agua. Bioacumulables Disponible para degradar mo por microbios Cantidad de O que necesitan los microbios para degradar la mo del agua. Mide [mo] Contenido total de compuestos orgánicos
- 15. DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en suspensión en una muestra líquida. Se utiliza para medir el grado de contaminación y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l). Aunque este método pretende medir principalmente la concentración de materia orgánica, sufre interferencias por la presencia de sustancias inorgánicas susceptibles de ser oxidadas (sulfuros, sulfitos, yoduros...), que también se reflejan en la medida.
- 16. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO La demanda 'bioquímica' de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos contenida en una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Mide el grado de contaminación, normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción (DBO5), y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l). Es un método de ensayo basado en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se ha inhibido los procesos fotosintéticos de producción de oxígeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos. La curva de consumo de oxígeno suele ser al principio débil y después se eleva rápidamente hasta un máximo sostenido, bajo la acción de la fase logarítmica de crecimiento de los microorganismos.
- 17. Biológicos Parámetros Indican Bacterias aerobias a 37ºC Coliformes totales Coliformes fecales Estreptococos fecales Clostridiums sulfito-reductores Contenido total de bacterias que crecen a esa tempe- ratura que es la óptima de los patógenos humanos Los tres indican contaminación con aguas fecales de origen doméstico, agrícola o ganadero. Indican condiciones anaerobias
- 18. Depuración de las aguas residuales La depuración tiene por objetivo devolver a las aguas residuales su estado natural, retirando de ellas los contaminantes. La depuración absoluta es prácticamente imposible, sobre todo desde el punto de vista económico.
- 20. Procesos en la línea de agua • Pretratamiento. Eliminación de sólidos de gran tamaño mediante rejas, tamices, desarenadores, desengrasadores
- 21. •Tratamiento primario. Eliminación de sólidos en suspensión en decantadores, mediante procesos físico-químicos: Decantación/sedimentación Coagulación/floculación, mediante productos químicos Flotación, por corriente de aire ascendente Corrección del pH
- 22. • Tratamiento secundario o biológico. Eliminación de la materia orgánica biodegradable mediante una digestión microbiana acelerada, en tanques con condiciones aerobias. Dos procedimientos: Lodos o fangos activos, grandes tanques en los que las bacterias degradan la materia orgánica formando un sustrato gelatinoso con un cultivo muy activo de bacterias situado en el fondo del tanque. Filtros bacterianos, tanques rellenos de piedras o material sintético en cuya superficie se forma una película de bacterias, hongos y protozoos. El agua cae como lluvia y la materia orgánica se va degradando, recogiéndose el agua limpia en el fondo.
- 23. • Decantación secundaria. Eliminación de los restos de materia orgánica y lodos. • Desinfección. Cloración u ozonización • Tratamiento terciario. Eliminación de contaminantes difíciles de separar como metales pesados, sales minerales, compuestos orgánicos disueltos, mediante ósmosis inversa, electrodiálisis, adsorción.
- 24. Procesos en la línea de fangos • Espesamiento. Reducción del volumen de los fangos deshidratándolos por gravedad. • Estabilización. Eliminación de la materia orgánica presente en condiciones aerobias o anaerobias, produciendo biogás (metano y dióxido de carbono) • Acondicionamiento químico. Elimina sólidos en suspensión con cal, cloruro férrico o calor a presión.
- 25. Fangos (continuación) • Deshidratación. Eliminación total del agua con filtros, prensas, centrífugas, secado, etc. • Incineración, almacenado en vertederos o empleo en agricultura. Depende de la composición final del fango obtenido.
- 26. Procesos en la línea de fangos
- 27. Línea de gas El gas resultante de la digestión de los fangos puede reutilizarse para aportar parte de la energía eléctrica que requiere la planta. El gas que no se utiliza se suele quemar en una antorcha.
- 28. El agua subterránea la mayor parte de las aguas subterráneas tiene origen meteórico, provienen de la atmósfera. Una pequeña porción puede ser de origen reciente, producidas por las emanaciones magmáticas y otra puede provenir de las aguas aprisionadas por las rocas en el momento de su formación denominadas connatas (Tujchneider et al. 2007).
- 29. Aguas subterráneas Zonas saturadas y no saturadas Las aguas subterráneas son aguas almacenadas en el subsuelo. Se presentan en dos porciones distintas del terreno; la primera es una zona no saturada o de aireación y la segunda es una zona saturada o zona de saturación (Murck et al. 1996). El agua contenida en la zona de saturación es la única parte de toda el agua del subsuelo de la cual se puede hablar con propiedad como agua subterránea. La zona no saturada presenta una fase continua gaseosa con movimiento de agua subterránea predominantemente vertical, continuo y muy activa desde el punto de vista geo y bioquímico. Es en esta fase donde ocurre la atenuación de los contaminantes a gran escala mediante procesos físicos, químicos y biológicos. .
- 30. La calidad del agua subterránea La calidad del agua queda definida por su composición, y el conocimiento de los efectos que pueden causar cada uno de los elementos que contiene o el conjunto de todos ellos. Permite establecer las posibilidades de su utilización, clasificándose de acuerdo con los límites establecidos para cada país. La calidad natural del agua se define por el conjunto de características físicas, químicas y bacteriológicas que presenta el agua tal y como la encontramos, en su estado natural
- 31. Riesgos de contaminación Conforme a Custodio y Díaz (1996) la calidad del agua está comprometida cuando sustancias contaminantes son introducidas en el agua subterránea como resultado de la actividad humana. La mejor manera de eliminar los problemas causados por la presencia de elementos nocivos en el agua subterránea es impedir la entrada al manto acuífero de los contaminantes debido el coste excesivo o la impracticabilidad técnica de la rehabilitación de acuíferos (Appelo et al. 2005).
- 32. Tipos de contaminación Son tres los tipos de contaminaciones de un acuífero subterráneo según su distribución espacial: -Contaminaciones puntuales: están relacionadas con la eliminación de aguas residuales, los desperdicios urbanos y los residuos industriales y mineros. -Contaminaciones lineales: los ríos y canales de riego con aguas contaminadas pueden pasar de afluentes a influyentes por inversión, causada por la sobreexplotación de los acuíferos. Este fenómeno puede considerarse generalizado en los acuíferos lineales de los aluviales conectados al río. -Contaminaciones dispersas: se pueden citar actividades agrícolas como la fertilización y utilización de fitosanitarios (insecticidas y herbicidas) en los cultivos (Blat et al. 2007). .
- 34. Origen de la contaminación Para AIDIS (2005), existen causas potenciales del deterioro de la calidad del agua de un acuífero. Clasifica, según su origen e indicando causas posibles y el tipo de contaminantes.- (insecticidas y herbicidas) en los cultivos (Blat et al. 2007). .
- 35. ORIGEN CAUSA SUBYACENTE CONTAMINANTES Contaminación en zonas de recarga Descargas de lixiviados provenientes de actividades urbanas, industriales e intensificación de cultivos agrícolas, en zonas vulnerables para los acuíferos Patógenos, compuestos nitrogenados, cloruros, sulfato, boro, arsénico, metales pesados, materia orgánica, hidrocarburos, agro tóxicos e incluso contaminantes persistentes Contaminación de la cabecera del pozo Construcción o diseño inadecuado del pozo permite el ingreso directo de agua superficial o agua subterránea poco profunda contaminada Principalmente patógenos Intrusión salina Se genera un flujo de agua subterránea salada de las zonas de interface costera hacia acuíferos de agua dulce Principalmente cloruro de sodio Contaminación natural Relacionado con la evolución química del agua subterránea y la solución de minerales característicos del material constituyente de un acuífero Principalmente hierro, flúor solubles y menos frecuente sulfato de magnesio, arsénico, manganeso, selenio y otras especies inorgánicas
- 36. Parámetros de calidad Son regulaciones basadas en un conjunto de limitaciones específicas en la calidad del agua que podrían aplicarse a usos determinados. Los criterios de calidad de agua son valores de sustancias disueltas en el agua y sus significados ecológicos y toxicológicos. Esos datos pueden ser usados para unos parámetros de calidad de agua (Fetter 1988).
- 37. MSP Y BS ERSSAN INTN OMS Parámetros Unidad Medida Min Max Min Max Min Max Min Max Temperatura °C 25 pH (pH) 5 10 6.5 8.5 4 9 Redox (mv) Color (Pt/Co) 10 30 15 5 30 15 Dureza Total (mg/l) 400 400 400 500 Cond. E (umhos/cm) 1250 1250 Turbidez NTU 5 5 5 Químico (Cationes K mg/l 12 12 Na mg/l 200 200 200 Mg mg/l 50 50 Ca mg/l 140 100 Fe mg/l 0,3 0,3 0,3 0,3 Mn mg/l 0,1 0,1 0,1 0,5 Ba mg/l 1 0,7 Co mg/l 0,2 Li mg/l 2,5 Ni mg/l 0,025 0,005 0,02 Sr mg/l 10 NH4 mg/l 0,5 0.5 0,02 Químicos (Aniones) Cl(Cloruro) mg/l 250 250 250 250 SO4 mg/l 400 400 250 250 HCO3 mg/l N mg/l 10 NO2 mg/l 0,1 0,1 3 F(Fluoruros) mg/l 0,3 1,5 1.5 1,5 BO2 mg/l 0,5 NO3 mg/l 45 45 50 Químicos (Metales Pesados) Al mg/l 0,2 0,2 0,2 As mg/l 0,05 0,5 0,01 0,01 Be mg/l 0,1 Cd mg/l 0,05 0,005 0,01 0,003 Cr mg/l 0,05 0,01 0,05 Cu mg/l 1 1 1 2 Pb mg/l 0,05 0,05 0,05 0,01 Zn mg/l 5 5 3 Hg mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 Bacteriológicos C T UFC/100 ml << <1 <1 <1 <1 C F UFC/100 ml < <1 <1 <1 <1 E-Coli UFC/100 ml < <1 <1 <1 <1
- 38. El acuífero Patiño Para Van Der Gun, (2001), el acuífero Patiño es un acuífero libre, cuyo nivel freático está expuesto a la presión atmosférica, ubicado entre las latitudes 25o05’ y 25o38’ S y longitudes 57o08’ y 57o41’ W. La zona tiene forma más o menos triangular y está bordeada por el río Paraguay al noroeste y oeste. Abarca un área de 1.173 km2, incluyendo la capital del país Asunción, y Areguá, San Lorenzo, Mariano Roque Alonso, Luque, Limpio, Fernando de la Mora, Lambaré, Ñemby, Villa Elisa, Ypané, Itauguá, San Antonio, Ypacaraí, Villeta, Itá, Guarambaré, J. A. Saldívar y Capiatá, y del Departamento de Paraguarí parte de Yaguarón, Paraguarí y Pirayú .
- 40. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad Calidad del agua en el acuífero En el área del acuífero Patiño se han realizado trabajos hidrogeológicos y de presencia de elementos contaminantes en el agua subterránea, pero, no se tiene un mapa de la variación espacial-temporal de esos elementos. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad
- 41. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad Calidad del agua en el acuífero Van Der Gun (2001), estableció que casi el 70% de las aguas contiene coliformes, las cuales incluyen coliformes fecales en el 28% de las muestras. La contaminación bacteriológica, el alto contenido de hierro y la turbidez constituyen las limitaciones principales del agua con respecto a su potabilidad. Comparando con las normas Paraguayas vigentes, el 78% de las aguas no fueron aptas para consumo doméstico sin tratamiento previo. La información obtenida enfatiza la vulnerabilidad del sistema acuífero con respecto a la polución. Consideró la salinización cerca al río Paraguay y la polución antropógena como las amenazas principales para la calidad del agua.
- 42. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad La cuenca como unidad de gestión El manejo colaborativo de los recursos naturales con mecanismos de organización y participación, y ambientales, se ha enfocado en la búsqueda de respuestas a situaciones complejas. Este proceso se basa en visualizar las cuencas hidrográficas como un sistema integral de flujos hídricos de interés colectivo que contemple la necesidad de contar con mecanismos de organización y participación de los actores locales para la toma de decisiones
- 43. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad Aspectos socioeconómicos de la cuenca del arroyo San Lorenzo En los aspectos económicos y de producción, el territorio en estudio presenta variados usos como ser industrias, comercios y servicios, entre los que se destacan embotelladoras de bebidas, aguaterías y comercios en general (Houben y Rojas, 2010). Por su cercanía al centro económico nacional, Asunción, la cuenca se vio afectada por un aumento generalizado de la población en todas las ciudades componentes, producto principalmente del éxodo desde el interior, quedando las infraestructuras desfasadas.
- 44. El concepto de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos es definido como las características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero y la superficie del terreno; en permitir una mayor o menor degradación del cuerpo de agua subterráneo frente a una actividad El ordenamiento territorial El ordenamiento territorial es entendido como un instrumento metodológico de análisis espacial del territorio. Para Vázquez (2010), la novedad de la preocupación espacial o territorial en Paraguay explica la emergencia de diversas perspectivas que identifican problemas y disfunciones en la gestión de los recursos naturales y de los espacios tanto urbanos como rurales que a diferencia de los demás países del Mercosur aun no ha podido articular ni institucionalizar los esfuerzos tendientes al logro de una política diferenciada de ordenamiento y desarrollo territorial.