04 Sep
Propiedades del Agua Derivadas de su Estructura Molecular
El agua es un elemento básico, a menudo escaso y valioso. Constituye una necesidad primordial para la salud y un derecho fundamental.
Sus propiedades únicas, derivadas de su estructura molecular, la convierten en un elemento vital:
Disolvente Universal: Su carácter polar y elevada constante dieléctrica la convierten en un gran disolvente para sustancias ionizables.
Calor Específico Elevado: Para aumentar la temperatura del agua se requiere una cantidad considerable de energía, ya que parte de esta se emplea en romper los enlaces de hidrógeno antes de que la temperatura pueda elevarse.
Elevado Calor de Vaporización: Para evaporar el agua se necesita mucha más energía que en otros líquidos, dado que una parte significativa de esta energía se utiliza para romper los enlaces de hidrógeno.
Densidad Anómala: A diferencia de la mayoría de las sustancias, el agua en estado líquido (a 4°C) es más densa que en estado sólido (hielo). Esto se debe a que, al pasar a estado sólido, su volumen aumenta, lo que afecta la relación masa/volumen (densidad).
Reactivo Químico Fundamental: El agua, en su propio medio acuoso, se ioniza en una pequeña proporción, actuando como un reactivo en diversas reacciones químicas.
Recursos Hídricos Renovables y No Renovables
Para evaluar la disponibilidad de agua, hablamos de recursos hídricos renovables, que se refieren a las aguas dulces superficiales y subterráneas de una determinada zona geográfica que se renuevan anualmente. El documento menciona la necesidad de proponer 5 alternativas posibles para una adecuada gestión de estos recursos, aunque el contenido se centra en la descripción de los usos del agua.
Principales Usos del Agua:
Usos Urbanos y Domésticos: Es el agua destinada a la higiene personal, preparación de alimentos, lavado de ropa y uso en cisternas.
Usos Industriales: La demanda de agua para la industria supone aproximadamente un 23% del total que se extrae en el mundo.
Usos Agropecuarios: Es el agua destinada a regadíos y a la ganadería, constituyendo la mayor demanda en casi todos los países.
Ley de Aguas: Aplicación y Gestión Hídrica en Andalucía
La Ley de Aguas, promulgada el 24 de julio de 2001, establece el marco para la gestión del agua en Andalucía. Sus objetivos principales son los siguientes:
Regulación del dominio público hidráulico, del uso del agua y del ejercicio de los derechos sobre ella.
Establecimiento de las normas básicas para la protección de las aguas continentales.
Declaración de las aguas continentales y subterráneas renovables como recursos unitarios de interés general.
Definición del estado de la planificación hidrológica a la que debe someterse el dominio público hidráulico.
Especificación de que las aguas minerales se rigen por una legislación propia.
En resumen, esta ley tiene como propósito la regulación y administración del dominio público hidráulico, buscando compatibilizar las demandas de uso con la conservación del ecosistema. Es decir, cubrir las necesidades hídricas sin perjudicar el ecosistema. A su vez, todo el uso del dominio público hidráulico está sujeto a esta normativa.
Contaminación Abiótica: Efectos de los Contaminantes Metálicos y Químicos
La contaminación abiótica ocurre cuando el contaminante es de naturaleza química, como aditivos no permitidos, residuos y sustancias químicas que proceden del entorno o son generados en tratamientos tecnológicos.
Contaminación por Metales
La contaminación por metales puede producirse por actividades volcánicas o, más comúnmente, por actividades humanas como la extracción, purificación y combustión de combustibles fósiles.
Otros contaminantes químicos relevantes incluyen:
Compuestos Orgánicos: Principalmente los organoclorados y organofosforados.
Policlorobifenilos (PCBs):
- Teratogénicos: Producen malformaciones en el feto.
- Mutagénicos: Producen mutaciones genéticas.
- Oncogénicos: Producen cáncer.
Hidrocarburos Aromáticos: Se denominan anillos aromáticos y son cancerígenos (como el benceno). Suelen provenir de la industria y de aguas residuales.
Contaminación General de las Aguas
La mayoría de nuestros desechos llegan al océano, y el exceso de materia orgánica puede causar eutrofización.
Aguas Subterráneas
Las aguas subterráneas son la mayor fuente de suministro doméstico y de riego en España y en el mundo. Son más difíciles de contaminar debido a su propio filtro natural, pero cuando la contaminación ocurre, su eliminación es más compleja y prolongada.
Tipos de Contaminación Hídrica
Contaminación Puntual: Afecta a zonas localizadas. Es más intensa cerca del lugar de origen y se diluye al alejarse.
Contaminación Difusa: Se extiende por áreas más amplias y suele ser provocada por el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en actividades agrícolas.
Los acuíferos tienen cierta capacidad autodepurativa, pero no ilimitada. Hay terrenos más filtrables y menos filtrables dependiendo de su impermeabilidad. Esta capacidad se debe a que el agua, al avanzar entre las partículas del subsuelo, se filtra y se dispersa, neutralizando, oxidando y reduciendo contaminantes mediante procesos químicos y biológicos que los degradan.
Efectos de los Abonos Nitrogenados
Los mayores contaminantes en este contexto son los abonos nitrogenados, cuyos efectos incluyen:
- Variación del pH.
- Salinización.
- Aumento de la dureza del agua.
- Eutrofización.
- Ingesta de nitratos.
- Acidificación del medio acuático.
- Variación en olor y sabor.
Toxicidad y Tipos de Intoxicación
La contaminación dependerá de la toxicidad del compuesto y de la forma de exposición:
Efectos Directos: El contaminante afecta directamente por la exposición a un elemento.
Intoxicación Aguda: Suele surgir de accidentes y no es muy frecuente.
Intoxicación Crónica: Surge al ingerir el tóxico durante mucho tiempo, causando daños irreversibles y, en casos extremos, la muerte.
Efectos Indirectos: La contaminación de los ecosistemas acuáticos llega a las personas a través de la acumulación en microorganismos y su transferencia a lo largo de la cadena trófica.
Otros contaminantes y sus efectos incluyen:
- Acidez excesiva (con efectos corrosivos).
- Salinidad.
- Cadmio.
- Cobre.
- Plomo.
- Mercurio.
- Arsénico.
Eutrofización: Descripción del Proceso y Medidas de Corrección
La eutrofización es un fenómeno que se produce como consecuencia de un aumento excesivo de nutrientes en el agua. Esto lleva a una excesiva actividad biológica que consume el oxígeno del agua, degradando el ecosistema y perdiendo su capacidad de regeneración.
En este proceso intervienen fenómenos físicos, químicos y biológicos:
Aporte de Nutrientes: Un gran aporte de nutrientes produce que el agua se enturbie, adquiriendo una coloración verdosa que impide que la luz solar alcance las profundidades.
Agotamiento del Oxígeno: Como consecuencia del aumento de la producción de materia orgánica, el oxígeno del embalse se agota, fundamentalmente en la superficie. La disminución de la luz provoca la muerte de organismos fotosintetizadores. Las células muertas se precipitan al fondo, donde esta materia es descompuesta por bacterias aeróbicas que consumen grandes cantidades de oxígeno. Esto provoca la escasez de oxígeno (anoxia) y la muerte de los animales acuáticos.
Fermentación y Mal Olor: Como consecuencia de la anoxia, se producen fenómenos de fermentación que desprenden sustancias que proporcionan mal olor y sabor al agua.
Efectos de la Eutrofización:
- Degradación del color, olor y sabor del agua.
- Deterioro biológico del ecosistema.
- El proceso se retroalimenta por sí solo.
- Incremento de materiales en suspensión.
- Aumento de la posibilidad de aparición de mortandades masivas de peces por asfixia.
- Problemas sanitarios.
Factores que Influyen en la Eutrofización:
Luz: Su penetración depende de la turbidez del agua.
Color: Reduce la solubilidad de oxígeno y aumenta los procesos biológicos.
Nutrientes: Favorecen mucho su incremento, sobre todo los nitratos y fosfatos.
Concepto de Biodegradabilidad: Ejemplos de Contaminantes
La biodegradabilidad se refiere a la capacidad de las sustancias de transformarse fácilmente mediante la acción microbiana o por transformaciones químicas en el medio ambiente.
Contaminantes Biodegradables:
- Cáscaras de huevo
- Granos
- Ramas
Contaminantes No Biodegradables:
- Plástico
- Metal
- Cartón
Importancia del Ciclo del Agua en el Mantenimiento del Clima y los Ecosistemas
El agua es el motor indispensable para el mantenimiento de la vida y, en definitiva, de todos los ecosistemas, tanto acuáticos como terrestres.
De forma esquemática, el ciclo del agua representa el balance de entrada y salida de esta en continentes y océanos. El agua cubre más del 70% de la superficie terrestre. Además, es importante destacar que se distribuye desigualmente sobre los suelos. Hay que advertir que, de toda el agua dulce que almacena la Tierra, la mayor parte se encuentra congelada en los glaciares, otra parte en aguas subterráneas y una pequeña parte en la superficie.
El agua se evapora de los océanos en mayor proporción de la que se recupera por precipitación. Sin embargo, sucede lo contrario en los continentes, donde hay una mayor proporción de agua precipitada que la que se evapora. Este excedente de agua precipitada en el continente se devuelve a los mares por medio de la escorrentía, lo cual es posible porque los continentes están más elevados que el nivel del mar. Por otra parte, debido a que la intensidad de los vientos es superior sobre los océanos, existe una transferencia neta de vapor de agua desde los océanos a los continentes.
Tal y como se ha mostrado, esta transformación continua y cíclica del agua tiene una gran trascendencia bajo distintos puntos de vista:
Sanitario: Puesto que los contaminantes químicos o biológicos presentes en el suelo o la atmósfera se trasladan a través del agua de forma cíclica. Teniendo en cuenta su destino o uso, el agua se puede clasificar como:
Aguas Potables: De procedencia edáfica o superficial.
Aguas Naturales: Aguas de mar y aguas superficiales para uso y recreo (ríos y piscinas).
Control de Calidad del Agua Potable
Las aguas potables son aguas sometidas a tratamientos de depuración para eliminar la transmisión de enfermedades infecciosas mediante la ingesta hídrica. Para controlar la calidad del agua, existen redes de vigilancia como:
- SAICA: Sistema Autonómico de la Calidad de las Aguas.
- ICA: Información de la Calidad de las Aguas.
- SAIH: Sistema Automático de la Calidad de las Aguas.
- SINAC: Sistema de Información Nacional de Aguas de Consumo, que depende del Ministerio de Sanidad.
Los objetivos generales de estos sistemas son los siguientes:
- Indicar las condiciones actuales de calidad de las aguas.
- Identificar los factores que pueden afectar a la calidad de las aguas.
- Describir las tendencias a largo plazo.
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