El Agua y su Contaminación

El agua es uno de los compuestos químicos más importantes, que toma protagonismo en el ciclo hidrológico y la contaminación. Las acciones humanas influyen en la contaminación del agua.

• La contaminación puede extenderse a otras zonas.
• El agua puede estar afectada por la atmósfera y el suelo.

Características de las Aguas Naturales

Las aguas naturales pueden tener sustancias debido a su capacidad disolvente y a su potencial erosivo. Pueden encontrarse disueltas, en suspensión o en estado coloidal.

• Gases: atmosféricos, actividad de seres vivos y descomposición aerobia y anaerobia.
• Iones: disolución de materiales.
• Materia inerte: arcilla, arena.
• Materia orgánica: aminoácidos, ácidos grasos, etc.

Definición de Agua Contaminada

Un agua está contaminada cuando se ve alterada en su composición o estado, directa o indirectamente por las acciones humanas, de tal modo que queda menos apta para el uso al que se le va a destinar.

• Se parte del agua natural y no del agua pura.
• Se mide la contaminación en función del uso al que va a ser destinada el agua.

Tipos de Contaminantes del Agua

Contaminantes Físicos

Materia total: formada por materia en suspensión y sustancias filtrables.

La materia en suspensión es responsable de:

• Color.
• Reducción del paso de la energía solar.
• Creación de depósitos de sedimentación.

Las sustancias filtrables son responsables de:

• Salinidad.
• Toxicidad.
• Solubilidad del oxígeno.

Formas de Expresión de Contaminantes Físicos

• Materia en suspensión.
• Residuo seco a 105 grados.
• Residuo fijo.

Las aguas contaminadas poseen un olor característico, generalmente fecal, generado por la materia orgánica en descomposición.

El color del agua puede deberse a las materias en suspensión y a la presencia de compuestos orgánicos.

• Aguas residuales urbanas: color gris o negro tras la acción de distintos microorganismos.
• Aguas industriales: El color puede variar dependiendo del contaminante.

Temperatura y sus Consecuencias

• Con el aumento de la temperatura se reduce la solubilidad del oxígeno en el agua.
• El aumento de la temperatura puede aumentar la actividad de microorganismos.
• Favorece el desarrollo de los organismos presentes en el agua.

Contaminantes Químicos

Contaminantes Químicos Orgánicos

Incluyen materia orgánica y su biodegradabilidad.

• Origen natural: restos de animales y plantas. Biodegradable.
• Origen industrial: productos químicos orgánicos biodegradables y no biodegradables.

Ejemplos de contaminantes orgánicos:

• Detergentes.
• Pesticidas: productos químicos empleados para combatir parásitos en cultivos, ganadería, animales domésticos, etc. Hay pesticidas orgánicos e inorgánicos (ej. DDT, clorobencenos).
• Policlorobifenilos: Son estables a altas temperaturas, no inflamables, de baja conductividad eléctrica, resistentes a ácidos, bases y a la oxidación. Al ser muy inertes, son persistentes y se acumulan.
• Hidrocarburos: como características generales, tienen baja solubilidad en el agua y menor densidad. Desde el punto de vista de la contaminación:
  • Reducen el oxígeno disuelto.
  • Pueden ocasionar efectos tóxicos.
  • Forman una película superficial, disminuyendo el paso de la luz y la difusión del oxígeno.

Parámetros que Evalúan la Contaminación Orgánica

• DBO: Demanda Bioquímica de Oxígeno.
• DQO: Demanda Química de Oxígeno.
• COT: Carbono Orgánico Total.
• DTO: Demanda Total de Oxígeno.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

Es la cantidad de oxígeno consumida en la degradación de la materia orgánica por acción de los microorganismos en condiciones aerobias. Proporciona la cantidad de oxígeno necesaria para estabilizar la materia orgánica presente en el agua.

Mide cuánto oxígeno se ha consumido para degradar la materia orgánica presente en el agua, por lo que podemos obtener datos sobre la cantidad de materia orgánica en el agua.

Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Es la cantidad de oxígeno consumida en la degradación por procedimientos químicos de la materia orgánica presente en el agua. Evalúa toda la materia orgánica: biodegradable, no biodegradable e inerte.

Limitaciones: evalúa toda la materia orgánica (MO), por lo que no es exacto.

En 2 horas se puede tener información acerca de la materia orgánica.

A partir de la relación entre DBO y DQO puede obtenerse la biodegradabilidad del agua residual.

• Valores cercanos a 1: muy biodegradable.
• Valores cercanos a 0: poco biodegradable.

Contaminantes Químicos Inorgánicos

Son muy importantes, sobre todo en el caso de las aguas residuales industriales.

Parámetros Generales que Indican Contaminación Inorgánica

• Turbidez: interferencia del agua al paso de la luz, provocada por la materia en suspensión, la materia no disuelta y en dispersión coloidal. Se mide en unidades nefelométricas (NTU).
• Conductividad: capacidad que tiene el agua de transportar la corriente eléctrica. Está relacionada con la cantidad de iones presentes en el agua.
• Dureza: mide la presencia de Ca²⁺ y Mg²⁺; en menor medida, Fe²⁺ y Mn²⁺.
• pH: término que se emplea para expresar acidez y alcalinidad.
  • Acidez: capacidad del agua para disolver hidroxilos (OH^–).
  • Alcalinidad: medida de la capacidad del agua para absorber protones (H⁺).

  Es importante para conocer la agresividad o tendencia a la incrustación del agua.

• Nitrógeno y Fósforo: Se requieren como nutrientes para los procesos biológicos. El nitrógeno puede encontrarse como NH₃, NH₄⁺, NO₃^– y NO₂^–.

Se utilizan métodos específicos para su cuantificación.

Importancia de Cuantificar Nitrógeno en Agua Residual (AR)

Es uno de los nutrientes clave que influye en la calidad del agua y los procesos de tratamiento:

• El exceso de nitrógeno en la descarga de agua residual (AR) puede contribuir a la eutrofización de los cuerpos de agua como lagos, ríos y mares.
• Provoca un crecimiento excesivo de algas, las cuales consumen oxígeno, reduciendo así el oxígeno disuelto.

Contaminantes Biológicos

Una parte de la materia orgánica (MO) presente en el agua son seres vivos. Los microorganismos pueden clasificarse de manera simple en animales, vegetales y protistas.

Los protistas son los más importantes en lo relativo al tratamiento de aguas:

• Bacterias: nutrición a base de materia orgánica, oxígeno y agua.
• Algas: problemas relacionados con la eutrofización.
• Virus: parásitos. No tienen gran papel en la depuración de aguas.

Determinaciones Biológicas

• Bacterias coliformes: presentes en el intestino del hombre y animales, son indicadores de contaminación fecal.

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