Catedrático de Ingeniería Química

Los ciclos del agua

Francisco Jesús Fernández MoralesCatedrático de Ingeniería Química

Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas

Ciudad Real

ÍNDICE GENERAL:

1. EL AGUA (PROPIEDADES)2. EL CICLO HIDROLÓGICO3. USOS DEL AGUA4. EL CICLO URBANO DEL AGUA

LOS CICLOS DEL AGUA

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

PROPIEDADES SINGULARES DEL AGUA

• ES EL LÍQUIDO MÁS ABUNDANTE EN LA TIERRA Y, ALMISMO TIEMPO, UNO DE LOS MÁS INSÓLITOS.

• EL AGUA ES LA ÚNICA SUSTANCIA EN LA TIERRA QUECOEXISTE EN LOS TRES ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LAMATERIA (HIELO, AGUA LÍQUIDA Y VAPOR DE AGUA).

• EL HIELO ES MENOS DENSO QUE EL AGUA

TEMPERATURA (ºC) DENSIDAD (g/cm3)

0 0,917

4 1

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

LÍQUIDO

SÓLIDO

VAPOR

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

EL HIELO FLOTA

BENCENO LÍQUIDO

BENCENO SÓLIDO

HIELO

AGUA LÍQUIDA

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

POSIBILIDAD DE VIDA ACUÁTICA EN LUGARES DE CLIMA FRÍO

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

EL AGUA ES UNA SUSTANCIA POLAR

SE FORMAN ENLACES DE HIDRÓGENO ENTRE LAS MOLÉCULAS

δ-

δ+ δ+

δ+δ-

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

EL ENLACE DE HIDRÓGENO PROVOCA QUE EL AGUA TENGA PROPIEDADES COHESIVAS:

LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE UNEN ENTRE SÍ

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

EL ENLACE DE HIDRÓGENO PROVOCA QUE EL AGUA TENGA PROPIEDADES ADHESIVAS:

LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE UNEN A OTRO TIPO DE MOLÉCULAS

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

CAPILARIDAD:

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

CAPACIDAD CALORÍFICA ELEVADA

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN

ENFRIAMIENTO POR VAPORIZACIÓN

ACCIÓN DISOLVENTE DEL AGUA

1. EL AGUA (PROPIEDADES)

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

EL AGUA CUBRE EL 75 % DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

Los océanos, los ríos, las nubes y la lluviaestán en constante cambio. El agua de lasuperficie se evapora, el agua de las nubesprecipita, la lluvia se filtra por la tierra. Lacantidad total de agua en el planeta no cambia.La circulación y conservación de agua en laTierra se llama ciclo hidrológico.

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

EvaporaciónCondensación

Precipitación.Escorrentía.

Percolación.

Al evaporarse, el agua deja atrás todos los elementos quela contaminan o la hacen no apta para beber (salesminerales, contaminantes químicos, partículas). Por eso elciclo hidrológico purifica al agua.

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

2. EL CICLO HIDROLÓGICO

Hay otro proceso que también purifica el agua, y es parte delciclo: la transpiración de las plantas. Las raíces de las plantasabsorben el agua, la cual se desplaza hacia arriba a través de lostallos o troncos, movilizando consigo a los elementos que necesitala planta para nutrirse. Al llegar a las hojas y flores, se evaporahacia el aire en forma de vapor de agua.

ESTOMAS

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

DEFORESTACION DE LA SELVA AMAZÓNICA EVAPOTRANSPIRACIÓN SEQUÍAS

CALENTAMIENTO GLOBAL DE LA TIERRA FUSIÓN HIELOS ÁRTICOS

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

HURACANES: LLUVIAS TORRENCIALES / INUNDACIONES

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

ALTERACIÓN, DESVÍO DEL CURSO DE RÍOS: Construcción de Presas, Canales de trasvase, etc.

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

DESVÍO DEL CURSO DE RÍOS (Presas, canales, etc.): MAR DEL ARÁL

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

SOBRE EXPLOTACIÓN ACUÍFEROS: INTRUSIÓN MARINA

2.1 Alteración del ciclo hidrológico

3. USOS DEL AGUA

EL HOMBRE UTILIZA EL AGUA PARA DIVERSASACTIVIDADES:

1.OBTENCIÓN DE AGUA POTABLE2.GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA3.PROCESOS INDUSTRIALES4.ACTIVIDADES MINERAS5.AGRICULTURA6.GANADERÍA7.FINES RECREATIVOS

3. USOS DEL AGUA

3. USOS DEL AGUA

USOS DOMÉSTICOS DEL AGUA

3. USOS DEL AGUA

CONSUMO ESTIMADO DEL AGUA EN ESPAÑA

Consumo Porcentaje del totalAgrícola 79,6

Doméstico 14,1Industrial 6,3TOTAL 100

3. USOS DEL AGUA

PARA OBTENER UNA TONELADA DE TRIGO, SE REQUIEREN UNMILLÓN Y MEDIO DE LITROS DE AGUA. EN OTRAS PALABRAS,CADA VEZ QUE COMEMOS UN KILO DE PAN HEMOS UTILIZADO ENFORMA INDIRECTA ALREDEDOR DE 1.500 LITROS DE AGUA.

4. CICLO URBANO DEL AGUA

CICLO URBANO DEL AGUA:

CICLO URBANO DEL AGUA:

Recursos superficiales

Recursos subterráneos

Potabilizadora

Acondicionamiento industrial

Red de distribuciónTratamientos

para reutilización

Depuradora

Vertido

4. CICLO URBANO DEL AGUA

- Degradación del ambiente hídrico:

* Factor limitante para el desarrollo económico

* Afecta negativamente a los usos potenciales del agua pudiendo modificar los ecosistemas

- Adecuada gestión de los recursos hídricos debe perseguir:

* Uso racional y eficiente del agua

* Protección de la calidad del recurso

4. CICLO URBANO DEL AGUA

- Orígenes de la Contaminación de las Aguas:

* Aguas Municipales no tratadas o parcialmente tratadas

* Vertidos industriales o de origen Agropecuario

* Contaminación de origen difuso: escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.

- Las Instalaciones de Depuración deberán diseñarse en función de:

* Las características del agua residual objeto de tratamiento

* Las exigencias de la normativa existente

4. CICLO URBANO DEL AGUA

-Mayo 1991: La Comunidad Europea aprueba la directiva 91/271 relativa al tratamiento de las aguas residuales municipales

- Castilla-La Mancha dispone de competencias en materia de depuración de aguas residuales desde 1984 (RD 3589/1983)

Parámetro Concentración % Mínimo reducción

DBO5 (Demanda Biológica de Oxígeno a los cinco días)

25 mg/l 70-90

DQO (Demanda Química de Oxígeno)

125 mg/l 75

XSS(Concentración de Sólidos en Suspensión)

35 mg/l 90

CPT(Concentración de fósforo total)

2 mg/l (poblaciones de 10000 a 100000 hab. eq.)1 mg/l (poblaciones de más de 100000 hab. eq.)

80

CNT(Concentración de nitrógeno total)

15 mg/l (poblaciones 10000 a 100000 hab. eq)10 mg/l (poblaciones de más de 100000 hab. eq.)

70-80

4. CICLO URBANO DEL AGUA

El Esquema básico de una Estación Depuradora de AguasResiduales (EDAR) incluye dos líneas de tratamiento:

- Línea de Agua:

Conjunto de operaciones que permiten reducir la concentración dediferentes especies contaminantes contenidas en el agua residual:

* Pretratamiento * Tratamiento primario

* Tratamiento secundario * Tratamiento terciario

- Línea de fangos:

Conjunto de operaciones que tratan los subproductos originados enla línea de aguas, transformándolos en productos que pueden serevacuados en condiciones óptimas tanto sanitarias como de manejo

* Espesamiento * Estabilización * Acondicionamiento

* Deshidratación * Evacuación final

4. CICLO URBANO DEL AGUA

PROCESOS DE TRATAMIENTO. 2. ESQUEMA GENERAL DE UNA EDAR

TratamientoTerciario

Tratamiento Secundario

Tratamiento Primario

Pretratamiento

Los ciclos del agua

Francisco Jesús Fernández MoralesCatedrático de Ingeniería Química

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