Unidad didáctica: Contaminación y Calidad de las aguas




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CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE

2º BACHILLERATO

PROF. EN PRÁCTICAS: ANA RAMOS ONS
UNIDAD DIDÁCTICA: Contaminación y Calidad de las aguas


  1. Introducción

  2. Tipos de contaminación

  3. Factores y nivel de contaminación

    1. Características del receptor

    2. Características de la zona donde se localiza el receptor

  4. Tipos de contaminantes

    1. Contaminantes físicos

    2. Contaminantes químicos

    3. Contaminantes biológicos

  5. Efectos generales de la contaminación del agua

    1. Contaminación de ríos y lagos: eutrofización

      1. Medidas para evitar la eutrofización

    2. Contaminación de aguas subterráneas

    3. Contaminación de aguas del mar

      1. Origen de los contaminantes marinos

      2. Importancia de la contaminación según las características oceánicas

      3. Importancia relativa de las mareas negras

      4. Consecuencias de las mareas negras (3 etapas)

      5. Actuación ante mareas negras




  1. Calidad del agua

    1. Calidad en función del uso

    2. Indicadores de la calidad del agua

      1. Indicadores físicos

      2. Indicadores químicos

      3. Indicadores biológicos




  1. Sistemas de tratamiento del agua para el consumo humano

  2. Sistemas de depuración del agua residual

  3. Situación de la calidad del agua en la UE



  1. Introducción


Agua  70% superficie terrestre (≈1400 millones de Km3)

    • 79% hielo

    • 20% agua subterránea

    • 1% agua superficial dulce de fácil acceso

      • 50% lagos

      • 38% agua edáfica

      • 10% agua atmosférica

      • 1% ríos

      • 1% organismos vivos


¿Qué es la contaminación del agua?

La 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.

  • Es siempre producto de la acción del ser humano (efecto antropogénico)

  • Cualquier proceso natural por muy perjudicial que sea no es contaminación (mareas rojas)


2. Tipos de contaminación

  • Difusa: Origen no definido, zonas amplias y no tiene foco emisor concreto

  • Puntual: Foco emisor determinado, zona concreta




  • Origen urbana: Contaminación por grasas, aceites, restos, lejías, detergentes

  • Origen agrícola: plaguicidas, pesticidas, biocidas, fertilizantes (N, P, S y organoclorados)

  • Origen ganadero: Contaminación por restos orgánicos

  • Origen industrial: Materia orgánica, metales pesados, >Tª, >pH, radioactividad

  • Origen vario: Vertederos de residuos, restos de combustibles, mareas negras…



3. Factores y nivel de contaminación
Los factores que contribuyen a disminuir o agravar los procesos de contaminación de las aguas son:


  1. Características del receptor:

    1. Tipo de receptor:

      • Aguas superficiales: + fácil de depurar y contaminar

      • Aguas subterráneas: + difícil de depurar y contaminar




    1. Cantidad y calidad del receptor:

  • > volumen  > posibilidad diluir la contaminación  < contaminación

  • < volumen  contaminación no se diluye  > contaminación

  • Si la calidad del agua es baja y le añadimos sustancias contaminantes, la calidad va a disminuir, se acentúa el problema




    1. Características dinámicas o estáticas

      • Situación dinámica: dispersión  < contaminación

      • Situación estática: no dispersión> contaminación




    1. Características de la biocenosis

      • > Presencia de organismos degradadores de contaminación< contaminación




  1. Características de la zona donde se localiza el receptor



      • Interacción o sinergia entre diferentes tipos de contaminación

      • Particularidades climáticas

      • Particularidades geomorfológicos


4. Tipos de contaminantes


Alteraciones físicas

Características y contaminación que indica

Color

El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen..

Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras entre el color y el tipo de contaminación

Olor y sabor

Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor.

Temperatura

El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC.

Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.

Materiales en suspensión

Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)

Radiactividad

Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isótopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos.

Espumas

Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras.

Conductividad

El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC.




Alteraciones químicas

Contaminación que indica

pH

Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal sustancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato / bicarbonato.

Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc.

Oxigeno disuelto (OD)

Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida.

Materia orgánica biodegradable: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta.

Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales.

Nitrógeno total

Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización.

El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.

Fósforo total

El fósforo, como el nitrógeno, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización.

El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químico.

Aniones:

cloruros

nitratos

nitritos

fosfatos

sulfuros

cianuros

fluoruros

indican salinidad

indican contaminación agrícola

indican actividad bacteriológica

indican detergentes y fertilizantes

indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.)

indican contaminación de origen industrial

En algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.

Cationes:

sodio

calcio y magnesio

amonio

metales pesados


indica salinidad

están relacionados con la dureza del agua

contaminación con fertilizantes y heces

de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente)

Compuestos orgánicos

Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos.

Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor.

La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.




Alteraciones biológicas del agua

Contaminación que indican

Bacterias coliformes

Desechos fecales

Virus

Desechos fecales y restos orgánicos

Animales, plantas, microorganismos diversos

Eutrofización


La materia orgánica que participa en los procesos de descomposición su presencia ocasiona disminución del oxígeno disuelto disminuyen las especies aeróbicas

Los microorganismos presentes en el agua, cuyo efecto más importante es la producción o transmisión de enfermedades, como el tifus, cólera, disentería, paludismo, etc..., cuando sobrepasan unos valores límites.

5. Efectos generales de la contaminación del agua
5.a Contaminación de ríos y lagos: eutrofización
Uno de los ejemplos más llamativos de la ruptura del equilibrio biológico de los ecosistemas acuáticos es la eutrofización. Este fenómeno se produce principalmente en lagos y embalses, aunque también se da en los ríos de régimen lento e incluso en algunas aguas litorales. Es debido a un exceso de nutrientes, en concreto fósforo y nitrógeno, especialmente el primero por su carácter limitante para los vegetales verdes.

La eutrofización de los lagos es un hecho natural, que se produce muy lentamente, y que culmina al cabo de cientos o miles de años con la transformación del lago en un marjal, es decir, un terreno pantanoso empradizado. Sin embargo este problema afecta últimamente a muchos embalses y lagos debido a la denominada eutrofización cultural o por fertilización; o sea, la provocada por el uso abusivo de fertilizantes (nitratos y fosfatos), cuyos excedentes son arrastrados por la lluvia, y el excesivo consumo de detergentes con fosfatos, vertidos por las aguas residuales a los cauces. También contribuyen al aumento de estos nutrientes en las aguas la descarga industrial y los residuos animales

En este proceso podemos diferenciar tres etapas:

  • Proliferación del fitoplancton: el exceso de nitratos y fosfatos en las aguas favorece un rápido y excesivo crecimiento de las algas (y plantas acuáticas), que recubren y enturbian las aguas, adquiriendo éstas una coloración verdosa, amarillenta o pardusca, que impide que la luz solar alcance mayor profundidad

  • Degradación aerobia de la materia orgánica. La disminución de la luz provoca la muerte de los organismos fotosintetizadores y la consiguiente acumulación de materia orgánica en los fondos. En esta situación, la materia es descompuesta por las bacterias aerobias que consumen grandes cantidades de oxígeno, por lo que éste empieza a escasear, dándose situaciones de anoxia y merma de la capacidad autodepuradota de las aguas. El resultado es que, al verse privados de oxígeno, mueren también las poblaciones animales.

  • Degradación anaerobia de la materia orgánica: se desarrollan las bacterias anaerobias que fermentan la materia orgánica presente y desprenden sustancias como el H2S, NH3, CH4, que proporcionan mal olor y sabor a las aguas. Así aparecen las aguas eutrofizadas estancadas, coloreadas y con malos olores

i. Medidas para evitar la eutrofización

  • Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos

  • Tratar las aguas residuales en EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales) que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno.

  • Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura.

  • Usar los fertilizantes más eficientemente.

  • Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Así, por ejemplo, retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la primavera y plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión.

  • Reducir las emisiones de NOx y amoniaco.

  • Facilitar la precipitación de los fosfatos utilizando aluminio Al2(PO4)3

5.b Contaminación aguas subterráneas
Las aguas subterráneas son una de las principales fuentes de suministro para uso doméstico y para el riego en muchas partes de España y del mundo. En España alrededor de la tercera parte del agua que se usa en las ciudades y la industria y la cuarta parte de la que se usa en agricultura son aguas subterráneas.

Las aguas subterráneas suele ser más difíciles de contaminar que las superficiales, pero cuando esta contaminación se produce, es más difícil de eliminar. Sucede esto porque las aguas del subsuelo tienen un ritmo de renovación muy lento. Se calcula que mientras el tiempo de permanencia medio del agua en los ríos es de días, en un acuífero es de cientos de años, lo que hace muy difícil su purificación.

Los principales problemas son:

  • En los lugares en que las precipitaciones son escasas, los acuíferos se van cargando de agua muy lentamente y si se consumen a un ritmo excesivamente rápido, se agotan

  • Cuando estos acuíferos se encuentran en la costa, al ir vaciándose de agua dulce, van siendo invadidos por agua salada (intrusión) y queda inutilizados para el uso humano. En la costa mediterránea española prácticamente todos los acuíferos están afectados por este problema

Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: los "puntuales" que afectan a zonas muy localizadas, y los "difusos" que provocan contaminación dispersa en zonas amplias, en las que no es fácil identificar un foco principal.

 Actividades que suelen provocar contaminación puntual son: 

  • Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales que se infiltran en el terreno. 

  • Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc.

  • Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.

 La contaminación difusa suele estar provocada por: 

  • Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura o en las prácticas forestales. 

  • Explotación excesiva de los acuíferos que facilita el que las aguas salinas invadan la zona de aguas dulces, por desplazamiento de la interfase entre los dos tipos de aguas.

El problema más preocupante es el de los altos niveles de concentración de nitratos en algunos depósitos de aguas subterráneas. El límite máximo permitido por la reglamentación es de 50 mg/l en el agua de abastecimiento de la población

Generalizando se puede decir que los acuíferos de la zona norte se encuentran en situación buena, mientras que los de la zona mediterránea, entre Gerona y Málaga se encuentran muy afectados por este problema
5. c Contaminación del agua del mar

Los mares y océanos, al disponer de un gran volumen de agua, poseen una capacidad de autodepuración mucho mayor que la de los ríos, lagos y aguas subterráneas.

El 80% de las substancias que contaminan el mar tienen su origen en tierra. De las fuentes terrestres la contaminación difusa es la más importante. Incluye pequeños focos como tanques sépticos, coches, camiones, etc. y otros mayores como granjas, tierras de cultivo, bosques, etc

    1. Contaminantes principales de las aguas marinas

  • aguas continentales contaminadas

  • residuos volátiles presentes en la atmósfera (por deposición líquida o seca)

  • descarga directa en el mar de las aguas residuales urbanas e industriales.

  • Vertidos de petróleo (extracción plataformas petrolíferas, trasvase, descarga)

    1. Importancia de las contaminación según las características oceánicas

Los mayores niveles de contaminación se alcanzan en mares cerrados y con escasa dinámica, como es el caso del mar Mediterráneo, cuyas aguas tardan muchos tiempo en renovarse
iii. Importancia relativa de las mareas negras
La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc. 
Fuentes de hidrocarburos fósiles al mar (excluyendo la producción natural de hidrocarburos por la actividad biosintética del fitoplancton)


Residuos urbanos e industriales aportados por los ríos

28%

Residuos urbanos e industriales vertidos directamente al mar

17%

Operaciones de limpieza de los tanques de petroleros

12%

Aporte atmosférico

12%

Yacimientos submarinos naturales

12%

Extracción en plataformas petrolíferas, refinerías, etc

8%

Accidentes

6%

Trabajos en dique seco

5%

Millones de toneladas anuales

5


iv. ¿Que le ocurre al petróleo cuando llega al agua?

El conjunto de procesos que le ocurren a una mancha de petróleo una vez que está en el mar se denomina “weathering” o “envejecimiento”.

Los procesos que sigue son:

  • Como el petróleo flota se forma una capa superficial cuya anchura depende de la composición del petróleo

  • En una escala de tiempo muy rápido los componentes solubles y volátiles van desaparecer de esa mancha. Esto ocurre en cuestión de minutos u horas. En cuestión de días los componentes fotooxidantes sufren fotooxidación.

Estos componentes que se retiran son los de menor peso molecular y la mancha queda con mayor peso molecular. Los componentes de bajo peso molecular son los componentes más tóxicos y la toxicidad de la mancha va disminuyendo con el tiempo. Durante este tiempo la mancha de petróleo va a derivar, se mueve con el tiempo. Velocidad de la mancha= 1/10 velocidad del viento

  • También se forma una emulsión de petróleo en el agua. Esto favorece la degradación del petróleo. Los microorganismos capaces de degradar el petróleo son aeróbicos, cuanto más dispersa sea la capa de petróleo, la superficie de ataque será más grande y la disponibilidad de oxígeno es mayor y la degradación será más rápida

  • Cuando la mancha de petróleo es muy grande y se forma una emulsión de agua y petróleo disminuye la capacidad de degradación porque es una capa hidrófoba y los microorganismos no tienen disponibilidad de oxígeno, esta emulsión se denomina “mouse” y es muy persistente y difícil de degradar

  • Conforme la mancha va aumentando su densidad se van desprendiendo los componentes más pesados y sedimentan. Procesos que favorecen la sedimentación es la presencia de materia orgánica que se asocian a las partículas de petróleo y que haya organismos de la columna de agua que estén digiriendo esas partículas y que luego expulsan los sedimentos por medio de pellets.

  • Biodegradación: hay microorganismos capaces de degradar el petróleo como por ejemplo “Pseudomonas oleovorans”


¿Qué ocurre con los productos contaminantes

15% se evapora y disipa a la atmósfera

15% alcanza el litoral

22% son biodegradados x el mar

16% se dispersan en el agua y en el proceso de sedimentación

28% no disipados, penetran en el sedimento

3.4% se aglomeran en aguas profundas


v. Actuación ante mareas negras

  1. Métodos de contención: barreras flotantes que suelen estar fabricadas con flotadores de aire o espuma de altura mínima 50cm. Es un método muy útil para proteger una zona sensible determinada: ría, albufera…

¿Cuál es el problema de las barreras flotantes? Sólo se pueden utilizar cuando el mar está tranquilo y las olas no superen las barreras. Condiciones climáticas tranquilas

  1. Métodos de recuperación: existen toda una serie de artefactos para que el petróleo se absorba a él y se deposite en el barco. Tienen eficiencia limitada y se usan en zonas pequeñas y muy sensibles.

  2. Métodos de eliminación:

  • dispersantes: detergentes que causan la emulsión de petróleo en agua y aumentan la capacidad de biodegradación del petróleo Es muy importante elegir bien la sustancia química que se usa como dispersante, porque con algunas de las que se utilizaron en los primeros accidentes, por ejemplo en el del Torrey Canyon, se descubrió que eran más tóxicas y causaban más daños que el propio petróleo. En la actualidad existen dispersantes de baja toxicidad autorizados. Se utilizan sobre todo cuando el petróleo va a llegar a la costa

  • Incineración: Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de hacerlo desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del vertido. El principal problema de este método es que produce grandes cantidades de humo negro que, aunque no contiene gases más tóxicos que los normales que se forman al quemar el petróleo en la industria o los automóviles, es muy espeso por su alto contenido de partículas.

  • Biodegradación: En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos, principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en otras sustancias químicas no contaminantes. Este proceso natural se puede acelerar aportando nutrientes (N y P) y oxígeno que facilitan la multiplicación de las bacterias.

  • Limpieza de las costas: En ocasiones se usan chorros de agua caliente a presión para arrastrar el petróleo desde la línea de costa al agua.

  • No hacer nada: En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que la limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema.

  1. Calidad del agua

    1. Calidad en función del uso

La calidad del agua se define en función del uso a que va a ser destinada (uso domésticos, agricultura, baño…).

Para medir la calidad del agua se emplean determinados parámetros e índices que nos permiten cuantificar el grado de alteración de sus características naturales.

    1. Indicadores de la calidad del agua

Los parámetros son indicadores de las características y de las propiedades que los diferentes contaminantes pueden proporcionar al agua, por lo que se utilizan para determinar el grado y origen de las alteraciones de su calidad

      1. parámetros físicos

Transparencia y turbidez (partículas sólidas o microorganismos), olor, color y sabor (materia orgánica), conductividad eléctrica (sales disueltas)

      1. parámetros químicos (los más utilizados)

Oxígeno disuelto (OD): su presencia es fundamental para el desarrollo de la vida acuática. Las aguas superficiales limpias están saturadas de oxígeno, pero si se realizan vertidos de material orgánico, esta cantidad disminuye al ser utilizado este elemento para su descomposición.

Demanda biológica de oxígeno (DBO): es una medida de la cantidad de oxígeno que los microorganismos necesitan para oxidar la materia orgánica. Es proceso de oxidación es lento y los compuestos orgánicos se oxidan casi completamente en 5 días. Es un estimador de la cantidad de materia orgánica que hay en el agua.

La DBO consiste en incubar una muestra de agua en un recipiente cerrado en la oscuridad a una temperatura estándar, normalmente 20ºC y medir el consumo de oxígeno.

Cuánto mayor sea la materia orgánica en el agua mayor va a ser el consumo de oxígeno debido a la respiración de los microorganismos heterótrofos que van remineralizar esa materia orgánica.

Esta medida se hace en condiciones muy estándares para que sean comparables 20ºC y 5 días de incubación. La incubación se hace 5 días porque la mayor parte de la m.o. habitual se consume por completo y la DBO nos da un valor de toda la m.o.

¿Pero qué sucede si cuando vamos a medir el oxígeno que nos queda este es 0?

Para que se puede degradar toda la materia orgánica la concentración de osígeno tiene que estar en exceso si no la medida de DBO infravaloraría la cantidad de m.o.

La DBO solo mide la materia orgánica degradable Ej azúcares. Pero hay materia orgánica difícil de degradar lignina, celulosa… materia orgánica refractaria…
Algunos datos de referencia: 70g DBO/ persona. día.

7-14kg DBO/res.día


Tipo de agua

DBO5 (ppm=mg/l)

Agua limpia (pristina)

<4

Agua contaminada

>10

Aguas residuales depuradas (directiva CEE)

30


Demanda química de oxígeno (DQO): consiste en la oxidación química de materia orgánica por sustancias oxidantes fuertes KMnO4, K2Cr2O7. Se mide la cantidad de oxidante consumido (medio aerobio)

La relación entre los valores de DBO y DQO nos indica el tipo de contaminación en aguas residuales

DBO/DQO<0.2= vertido tipo inorgánico

DBO/DQO>0.6= vertido tipo orgánico

COT: es la medida del contenido total de carbono de los compuestos orgánicos. Se realiza la combustión del vertido a 900ºC-1000ºC y se mide la cantidad de CO2 producido. Esta combustión no es total, quedando siempre productos intermedios así que es el método menos sensible pero es rápido y automático

pH: mide la acidez y la basicidad del medio. pH sin medio limpio: 6-8.5

Alcalinidad: presencia de iones bicarbonatos o hidroxilo

Dureza: expresada en concentración CaCO3 debido a la presencia de iones de Ca y Mg

Aguas blandas

[CaCO3]< 50mg/l

Aguas duras

[CaCO3]> 200mg/l

Aguas consumo humano(OMS)

100mg/l<[CaCO3]> 500mg/l


Nitrógeno: si un análisis de agua nos indica la presencia de N orgánico y amoniacal, podemos deducir que se trata de una contaminación reciente


      1. parámetros biológicos

“Indicadores biológicos de la contaminación” que son determinadas especias cuya presencia es orientativa sobre los niveles de contaminación y las variaciones en las poblaciones por alteración del medio acuático

Contaminación microbiana: coliformes totales Scherichia coli, vibrio cholerae


Clasificación del agua de los ríos según el grado de contaminación

Contaminación

Clasificación

Contenido nutrientes (ppm)

DBO5

(ppm)

Nº coliformes/l

Sin contaminación

Oligosaprobio

1

5

20-50000

Moderado

Mesosaprobio (α)

2-6

10-20

50000-100000

Fuerte

Mesosaprobio (β)

7-13

40-70

100000-1000000

Fortísima

polisaprobio

>15

>95

1000000-20000000



  1. Sistemas de tratamiento del agua para el consumo humano

El agua natural posee unas características físicas, químicas y biológicas que impiden su uso directo en casos como el de ala alimentación, y deber ser sometida a una serie de tratamientos y procesos que la conviertan en agua potable.

La potabilización del agua garantiza la ausencia de patógenos y partículas nocivas
Tratamiento global: consiste en aplicar diferentes procesos físicos como la sedimentación, filtrado y tamizado, que permiten separar las partículas presentes en el agua por su tamaño, y procesos químicos, como la coagulación, para formar agregados de partículas y posterior precipitación.
Tratamiento especial: como la desinfección, que puede realizarse de dos formas: la cloración, que es el método más empleado, dado que el cloro es un poderoso oxidante y desinfectante, es barato y fácil de controlar, pero presenta como inconvenientes que aporta sabor desagradable al agua, y el ozono y las radiaciones ultravioletas, que son procedimientos caros, aunque más eficaces.




Ríocribadocoagulación (añadimos coagulante) decantaciónfiltrado desinfección (añadimos oxidante, cloro, ozono) agua potable

De la decantación y del filtrado vamos a obtener lodos


  1. Sistemas de depuración del agua residual

    1. Tipos de E.D.A.R.

Se distinguen dos tipos de E.D.A.R. principales: las urbanas y las industriales. Las E.D.A.R. urbanas reciben aguas residuales mayoritariamente de una aglomeración humana. Mientras que las industriales reciben las aguas residuales de una o varias industrias.

b. Composición del agua residual urbana

El agua residual urbana en la mayor parte de España está formada por la reunión de las aguas residuales procedentes del alcantarillado municipal, de las industrias asentadas en el casco urbano y en la mayor parte de los casos de las aguas de lluvia que son recogidas por el alcantarillado.

La mezcla de las aguas fecales con las aguas de lluvia suelen producir problemas en una E.D.A.R., sobre todo en caso de tormentas, por lo que las actuaciones urbanas recientes se están separando las redes de aguas fecales de las redes de aguas de lluvia.
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