EL AGUA Y SU CONTAMINACION

ESTRUCTURA MOLÉCULAR DEL AGUA

ATRACCIONES DIPOLO-DIPOLO

ESTRUCTURA DEL AGUA LIQUIDA

Distribución y Abundancia del Agua

- Volumen total en el planeta de 1.400 millones de Km3.

97% agua salada

(océano) y 3% agua dulce.

Agua dulce - 87% en casquetes polares y 0,4% disponible.

Océanos y mares: 97%

Atmósfera: 0,001%

Lagos, ríos y agua subterránea: 0,6%

Nieves y glaciares: 2,4%

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Se refiere a los cuerpos y cursos de agua que están en los continentes, sobre la superficie del terreno y en contacto directo con la atmósfera, incluyen los lagos, lagunas ríos y arroyos.Las aguas superficiales son generadas en gran parte por el agua proveniente de las precipitaciones que escurren sobre el suelo, incluyendo el deshielo. La cantidad de agua que escurre superficialmente depende entre otras cosas de la evapotranspiración de la zona y del tipo de suelo con su capacidad de infiltración.En función a su dinámica las aguas superficiales se dividen en

• Cursos de agua: arroyos y ríos• Cuerpos de agua: lagos y lagunas

Al tener una dinámica diferente, el comportamiento y su afectación frente a las actividades antrópicas es diferente.

AGUAS SUPERFICIALES

El agua subterránea es un recurso natural muy importante debido a que muchos acuíferos son reserva de agua dulce y están menos expuesto a la contaminación que el agua superficial. Pero una vez que se alteraron sus características fisicoquímicas es muy difícil y costoso recuperarlas .

Se denomina ACUIFERO a toda unidad del subsuelo capaz de admitir, almacenar y transmitir agua

AGUAS SUBTERRANEA

Aguas subterraneas

Usos del agua subterráneaRiego para la agricultura en las zonas bananeras de Urabá y

Fundación-Ciénaga y en cultivos Palma en los departamentos Magdalena y Cesar.

Suministro de agua potable en los departamentos de La Guajira, Magdalena, Cesar, Córdoba, Bolívar, Sucre y San Andrés Islas.

Afectación del recurso hídrico subterráneo

Parámetros Organolépticos

El agua normalmente tendrá impurezas cuantificadas como: Color: El color se refiere a la absorción de luz en el rango

visible (400 a 700 nm). Está provocado por minerales disueltos, tintes y ácidos húmicos.

Turbidez: Presencia de material particulado (arcillas muy finas y partículas suspendidas).

Olor y Sabor: Son producidos por presencia de subproductos de microorganismos de plantas y animales, especialmente el sulfuro de hidrógeno. Los ácidos húmicos también contribuyen a estos parámetros

USOS DEL AGUA

Industrias Agricultura y Ganadería

Recurso valioso e indispensable para los seres vivos. Fuente de vida.

El 14% se destina a las industrias. Se usa como:• Refrigerante de máquinas.• Disolvente de muchas sustancias.• Materia prima.

El 80% se destina a este sector.

Usos del agua en el hogar• 80% en sanitarios y baño• 10% para beber y cocina• 10% para lavar ropa, regar jardín, limpieza casa y demás.

Usos del agua en Colombia

En Colombia se registra una demanda anual de 34,25 Kilómetros cúbicos.

Fuente: IDEAM, 2004

Consumos de agua en Colombia

Fuente: IDEAM, 2004

Doméstica

Agrícola

Industrial

Accidental

Fuentes de Contaminación del Agua

1. Efluentes cloacales domésticos y municipales  2. Efluentes industriales  3. Efluentes y drenajes de campos agrícolas  4. Efluentes y drenajes de canteras y minas  5. Lavado de fertilizantes y pesticidas  6. Lluvia ácida 

PRINCIPALES FUENTES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA

1. Detergentes 2. Pesticidas 3. Petróleo y derivados4. Metales tóxicos 5. Fertilizantes6. Compuestos que reducen el oxígeno disuelto del agua 7. Agentes patógenos8. Sustancias radiactivas

PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AGUA

EFLUENTES CLOACALES

1. Agentes Patógenos2. Materia Orgánica3. Detergentes

Microorganismos patógenos

Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, gastroenteritis diversas, hepatitis, etcEstos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Se mide por el número de bacterias, coliformes presentes en el agua. Se recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua.

Tipo de  microorganismo Enfermedad Síntomas

Bacterias CóleraDiarreas y vómitos intensos. Deshidratación. Frecuentemente es mortal si no se trata adecuadamente

Bacterias Tifus Fiebres. Diarreas y vómitos. Inflamación del bazo y del intestino. 

Bacterias DisenteríaDiarrea. Raramente es mortal en adultos, pero produce la muerte de muchos niños en países poco desarrollados

Bacterias GastroenteritisNáuseas y vómitos. Dolor en el digestivo. Poco riesgo de muerte

Virus HepatitisInflamación del hígado e ictericia. Puede causar daños permanentes en el hígado

Virus PoliomelitisDolores musculares intensos. Debilidad. Temblores. Parálisis. Puede ser mortal

ProtozoosDisentería amebiana

Diarrea severa, escalofríos y fiebre. Puede ser grave si no se trata

Gusanos Esquistosomiasis Anemia y fatiga continuas

El oxígeno disuelto se considera el oxígeno molecular presente en la columna de agua que contribuye a la degradación de contaminantes mediante el consumo que hacen de este los microorganismos.

El valor mínimo de oxígeno disuelto que representa condiciones adecuadas para la supervivencia de los peces es aproximadamente 4 mg/l, según el Decreto 1594 de 1984.

Calidad del Recurso Hídrico de Acuerdo a nivel de Carga Contaminante

ppm de DBO a 20° C

Oxigeno Disuelto en Ríos de Colombia

Oxigeno Disuelto en Ríos de Colombia(1)

Oxigeno Disuelto en Ríos de Colombia(2)

Indicadores de Calidad del Agua(2)

PH: Potencia de Hidrogeno. concentración de iones de hidrogeno H, fijados a moléculas de agua. Presencia de Hidrogeno necesario para la calidad del agua.

PH = 1/10.000.000 = 7 Neutra

PH= 1/1.000.000 = 6 Acida, propensa a contaminarse por metales y producir corrosión. No presente efectos nocivos para la salud humana.

PH > 7 Básica o Alcalina, mal sabor. No presenta efectos nocivos para la salud humana.

DERRAME DE CRUDO

EFLUENTES INDUSTRIALES

FERTILIZANTES Y PESTICIDAS

Acaricida

Alguicida

Avicida

Bactericida

Funguicida

Herbicida

Insecticida

Larvicida

Molusquicida

Nematocida

Ovicida

Pediculicida

Piscicida

Predicida

Silvicida

Slimicida Termiticida

Rodenticida

CONTAMINANTE ORGANICO

Contaminante Fuente Efecto en la salud

DDT Plaguicidas

Bioacumulación en tejidos grasos, reduce cuenta de globulos blancos y produce trastornos en el sistema nervioso

Fenitrotión

Rocio incecticida en cultivos y terrenos forestales Toxico para mamiferos en dosis grandes

Mirex

Insecticida y retardante de flama en plasticos Se biocaumula en la cadena alimenticia

PCBTransferencia de

calorCarcinogneo, su exposición produce dolor de

cabeza, y trastornos visuales

Cloroformo

Productos farmaceuticos, plaguicidas

Toxicidad en concentraciones altas, daños al higado y al corazón

El efecto de la eutroficación

Tipo de contaminación que se produce en los lagos.

El agua se enriquece de manera artificial con nutrientes.

Se produce un crecimiento anormal de las plantas acuáticas.

Se agota el oxígeno en las aguas más profundas y se produce la muerte de la fauna acuática.

El lago se convierte en un pantano sin vida.

EUTROFIZACIÓN DE CUERPOS DE AGUA

(BERNARD J. NEBEL y RICHARD T. WRIGHT)

En un cuerpo de agua cerrado, por ejemplo una laguna, el proceso de eutrofización puede terminar por convertir la laguna en tierra firme. Esto ocurre porque los nutrientes que ingresan al sistema de forma masiva generan una gran cantidad de vida normalmente efímera que al morir se acumula sobre el fondo y no es totalmente consumida por organismos como las bacterias, que los destruyan. La acumulación de materia orgánica termina por convertir al cuerpo de agua en un pantano y, posteriormente, en tierra firme.

AIRE-AGUA

LLUVIA ÁCIDA

Calidad del Agua Lluvia

C- CONTAMINANTE INORGANICO

Contaminante Fuente Efecto en la salud

Arsénico Refinación, plaguicidasTrastorno gastrointestinal,

parálisis

Asbesto Elementos de protección al calor Asbestosis, carcinógeno

Cadmio Galvanoplastia, baterías

Dolor en articulaciones, afectaciones pulmonares, renales y carcinógeno

Plomo Gasolina, baterías, soldaduraDaño al sistema nervioso y

glóbulos rojos

Mercurio Fungicidas, minería de oro

Trastorno al sistema nervioso central, parálisis, deformidad y muerte

Tratamiento del Agua

» Depuración natural

• Durante el ciclo hidrológico, el agua se evapora y sube en forma de vapor, dejando minerales y otras sustancias disueltas en ella.

• Cuando llueve, el agua que se incorpora al suelo pasa por capas de tierra, arena y rocas; entonces se filtra y purifica.

• En los ríos y mares viven bacterias que se alimentan de los residuos y los transforman en compuestos más sencillos que no causan daño.

» Tratamiento de las aguas servidas

• En muchas ciudades, las aguas servidas o aguas negras son tratadas antes de ser devueltas a los ríos, lagos o mar. De esta manera se consigue agua limpia, pero no potable.

• En nuestro país, el tratamiento de las aguas servidas se realiza en plantas depuradoras y, principalmente, en lagunas de oxidación.

Laguna de Oxidación

• El agua se depura en forma natural por acción de bacterias, algas y protozoarios que se alimentan de la materia orgánica y la descomponen en sustancias menos nocivas.

• Uso: Reforestación

» Potabilización del agua

2. Desarenación

3. Coagulación

4. Filtración

5. Cloración final

Tierra + sulfato de aluminio

1. Captación

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Sistemas de desinfección

Cloración Cloro gaseoso

Hipoclorito de Sodio

Hipoclorito de Calcio

Cloramidas

Ozonificación

Radiación U.V

Otros

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ESTOS SE FORMAN CUANDO LOS DESINFECTANTES USADOS REACCIONAN CON BROMUROS Y MATERIA ORGANICA PRESENTE EN LA FUENTE DE AGUA, ALGUNOS DE LOS CUALES SE HAN IDENTIFICADO COMO MUTAGENICOS, CANCERIGENOS, TERATOGENICOS O TÓXICOS. LOS TRIHALOMETANOS SON CONSIDERADOS LOS SUBPRODUCTOS DE SDESINFECCIÓN MÁS FRECUENTES

SUBPRODUCTOS DE DESINFECCIÓN

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¿ Que son Trihalometanos ?

Los Trihalometanos (THMs) son compuestos formados durante la cloración de aguas que contienen precursores, que generalmente son sustancias orgánicas disueltas. (Golfinopoulos, 2001).

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¿ Cuales son los THMs se forman con mayor frecuencia?

HOCl + precursores THMs

• Cloroformo (CHCl3)

• Bromodiclorometano (CHBrCl2)

• Dibromoclorometano (CHBr2Cl)

• Bromoformo (CHBr3)

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¿ Que riesgos ambientales y de salud pública generan los THMs

Patologías mutagénicas, cancerígenas, teratogénicas y tóxicas (Koivusalo et al 1997; Dodds et al, 1999); recientemente se han relacionado con el nacimiento de niños muertos después de 30 semanas de gestación (stillbirth) (Lewis et al 2007); abortos e irregularidades en el ciclo menstrual (Windham et al, 2003), así como alteraciones en la edad reproductiva de las mujeres (Lynberg et al, 2007).

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La Unión Europea fijó una concentración máxima para la suma de todos los THMs en agua potable de 150 g/l a partir de 2003 al 2008 y de 100 g/l a partir de esta fecha.

Por otra parte la U.S.EPA ha establecido 1998, aplicar a los subproductos de desinfección, unos niveles máximos de THMs totales de l80g/L (Miranda et al, 2007).

Control

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¿ Que precursores de THMs se conocen?

Sustancias orgánicas que presenten solubilidad en agua como ácidos húmicos y fúlvicos), pigmentos vegetales, algas, aminoácidos, pirimidinas, fenoles (Copaken 1987; Fraile et al, 2005)

Los cuales dependen en gran medida del origen del agua que es clorada (Soh y Abdullan, 2007; Goi et al, 2005).

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Jen, y Liu, 2006; Boussoum et al, 2005; Weller et al, 2002; Helmroth, 2002; y Bucci et al, 2007, sustentan la migración de aditivos de LDPE solubilidad en agua a alimentos. Entre ellas Ptalatos, bifenilbutadieno, bisfenol

¿Migración?

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DECRETO NÚMERO 475 DE 1998

CAPITULO I. DEFINICIONES

Art. 1. Agua para consumo humano: es aquella que se utiliza en bebida directa y preparación de alimentos para consumo.

Agua potable: es aquella que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos, en las condiciones señaladas en el presente decreto, puede ser consumida por la población humana sin producir efectos adversos a su salud.

CARACTERÍSTICAS EXPRESADAS COMO VALOR ADMISIBLE MG/L

Aluminio Al 0.2

Antimonio Sb 0.005

Arsénico As 0.01

Bario Ba 0.5

Boro B 0.3

Cadmio Cd 0.003

Cianuro libre y disociable

CN 0.05

Cianuro total CN 0.1

Cloroformo CHCl3 0.03

Cobre Cu 1.0

Cromo Hexavalente Cr+6 0.01

Fenoles totales Fenol 0.001

Mercurio Hg 0.001

Molibdeno Mo 0.07

Níquel Ni 0.02

Nitritos NO2 0.1

Nitratos NO3 10

Plata Ag 0.01

Plomo Pb 0.01

Selenio Se 0.01

S. activas alazul de m. ABS 0.5

Grasas y aceites   Ausentes

Trihalometanos totales

THMs 0.1

Art.8. CRITERIOS DE CALIDAD QUIMICA DEL AGUA

CARACTERÍSTICAS

EXPRESADAS COMO

VALOR ADMISIBLE mg/LCalcio Ca 60

Acidez CaCO3 50

Hidróxidos CaCO3 <LD

Alcalinidad total CaCO3 100

Cloruros Cl- 250

Dureza total CaCO3 160

Hierro total Fe 0.3

Magnesio Mg 36

Manganeso Mn 0.1

Sulfatos SO4-2 250

Zinc Zn 5

Fluoruros F- 1.2

Fosfatos PO4-3 0.2

CALIDAD QUIMICA DEL AGUA (Economía-Salud)

OTROS CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA

ARTICULO FACTOR O SUSTANCIA VALOR ADMISIBLE

9 Cloro residual libre 0.2 – 1.0 mg/L

10 pH 6.5 – 9.0

  

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Plaguicidas, sustancias cancerigenas y/o mutagénicas, componentes de categoría toxicológica I, sustancias reconocidas como letales o con LD50 mayor o igual a

50 mg/Kg, sustancias extrañas de origen natural o sintético

  

Máximo 0.0001 mg/L 

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Plaguicidas de categoría toxicológica II y III, sustancias con LD50 entre 51 y 5000

mg/Kg.

 Máximo 0.001 mg/L

 13

Plaguicidas de categoría toxicológica IV y V, sustancias con LD50 entre 5001 y

15000 mg/Kg, sustancias reconocidas como de baja toxicidad

 Máximo 0.01 mg/L

ANALISIS MINIMOS PARA LA CALIDAD DEL AGUA POTABLE

ART. 19. En la red de distribución de todo sistema de suministro de agua las personas que prestan el servicio público de acueducto, deberán practicar, como mínimo, los siguientes análisis organolépticos y físico-químicos: pH, color, olor, sustancias flotante, turbiedad, nitritos, cloruros, sulfatos, hierro total, dureza total y cloro residual libre, cuando éste se utilice como desinfectante.