INGENIERÍA AMBIENTAL Calidad de las aguasblog.uclm.es/davidsanchezramos/files/2016/05/8_Gestión_Agua_v2015... · Enfoque liberal en el aprovechamiento del recurso, ... social de

INGENIERÍA AMBIENTALCalidad de las aguas

Tema 8. Gestión del Agua

David Sánchez Ramos

[email protected]

a) Conceptos generalesb) Residuos Sólidos y contaminación

atmosféricac) Calidad de las aguas

8. Gestión del agua

9. El agua natural

10. Contaminación de las aguas

11. Calidad del agua y su control12. Calidad del agua en ríos

13. Contaminación de lagos, embalses y acuíferos

d) Potabilización de aguase) Tratamiento de aguas residuales

INGENIERÍA AMBIENTAL

1. Introducción 1. Evolución histórica

2. Principios básicos de la gestión del agua

1. Carta Europea del Agua

2. Herramientas para la gestión

3. Recursos hídricos

1. Ciclo del agua

2. Distribución de los recursos hídricos

3. Huella hídrica

4. Usos del agua1. Urbano

2. Industrial

3. Agrícola

GESTIÓN DEL AGUA

Bibliografía principal utilizada:

Tejero et al., 2006. Introducción a la Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Universidad de La Coruña

1. INTRODUCCIÓN“El agua es un recurso natural escaso, indispensable para la

vida y para el ejercicio de la mayoría de las actividades

económicas; irremplazable, no ampliable por la mera

voluntad del hombre, irregular en su forma de presentarse en

el tiempo y en el espacio, fácilmente vulnerable y susceptible

de usos sucesivos. Asimismo, el agua constituye un recurso unitario, que se renueva a través del ciclo hidrogeológico y

que conserva, a efectos prácticos, una magnitud casi constante

dentro de cada una de las cuencas hidrográficas”

(Preámbulo de la Ley de Aguas, 1985)


� Ingeniería Ambiental atenuando la problemática del agua

� Escaso nuevas fuentes (riesgo de sobreexplotación)

� Indispensable para la vida y las actividades económicas

� Irremplazable

� No ampliable por la voluntad del hombre

� Irregular (tiempo/espacio) almacenamiento y distribución

� Fácilmente vulnerable depuración

� Susceptible de usos sucesivos reutilización

� Ingeniería Ambiental atenuando la problemática del agua

� Escaso

� Indispensable para la vida y las actividades económicas

� Irremplazable

� No ampliable por la voluntad del hombre

� Irregular (tiempo/espacio)

� Fácilmente vulnerable

� Susceptible de usos sucesivos

INGEN

IERÍA

1. INTRODUCCIÓN


� Limitada disponibilidad de agua

� Aguas subterráneas: 0,75 %

� Aguas superficiales: 0,01 %

� Lagos agua dulce: 0,007 %

� Ríos: 0,0002 %

1. INTRODUCCIÓN

� Ges6ón del agua → objetivo: satisfacer un conjunto de

necesidades, minimizando los conflictos entre los diversos usos y

preservando al máximo el medio, con un coste mínimo para la

sociedad

� Ha suscitado un intenso debate social en los últimos años

� Conflicto de intereses (usuarios, empresas, agricultura, industria…)

→ recurso indispensable para la mayoría de ac6vidades humanas,

escaso y vulnerable


1. INTRODUCCIÓN

Zonas con escasez de agua (España)

→ mayor conflicto y polémica

� 1866 → promulgación de la 1ª Ley de Aguas (1879 → 2ª)

� Enfoque liberal en el aprovechamiento del recurso, gestión

“productivista” al servicio de las iniciativas empresariales

� Los recursos hídricos se consideraban aún abundantes → el Estado

permitía su explotación con fines lucrativos


1.1. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA GESTIÓN DEL AGUA EN ESPAÑA

� No había planificación hidrológica, la Administración solo actuaba

para otorgar concesiones

� No había preocupación por la contaminación del agua ni por

otras cuestiones ambientales

� Regeneracionismo

� 1892 → Discurso de Joaquín Costa: “Política hidráulica. Misión

social de los regadíos en España”

� Abandono de la política liberal, papel cada vez más activo del

Estado en el desarrollo de los recursos hídricos y su gestión

� “Estructuralismo hidráulico” → construcción de grandes

infraestructuras hidráulicas

� 1926 → formación de las Confederaciones Hidrográficas



� 1970’s → explotación intensiva de los recursos hídricos

� Aumento de capacidades técnicas para la explotación agraria y del

agua

� La Administración afianza el principio de unidad de gestión y

tratamiento integral (interacción aguas superficiales y

subterráneas), pero sin dar importancia a aspectos ambientales y

de contaminación



0

100

200

300

400

500

600

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

Ext

racc

ion

es

(h

m3

)

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

Su

pe

rfic

ie r

egad

a (h

a)

Extracciones (hm3) Superficie regada (ha)

Evolución de las superficies regadas en la Llanura Manchega. Fuente: Plan Hidrológico Nacional

Empiezan a aparecer los primeros

problemas graves de sobreexplotacióny de contaminación de aguas

� 1980’s → medidas para conseguir una gestión sostenible de los

recursos hídricos

� Planificación hidrológica a nivel nacional y a nivel de cuencas

� Se intentan ordenar los intereses conflictivos en torno al agua

� Consideración del valor ecológico del agua (además del valor social

y económico) → conservación/restauración de ecosistemas hídricos

(Ejemplo: Plan Especial del Alto Guadiana)

� 1985 → Ley de Aguas:

� Incorporación de las aguas subterráneas al Dominio Público Hidráulico

(DPH)

� Planificación como un proceso determinante para la gestión del agua

� Preocupación por la conservación y protección de los recursos hídricos

y de su entorno



� “Nueva cultura del agua”

� Inspirada en movimientos ecologistas (opositores al trasvase del

Ebro)

� Integración de la gestión del agua en el contexto de la ordenación

territorial → cuenca hidrográfica como unidad de ges6ón

� Búsqueda del desarrollo sostenible → ges6onar la demanda en

lugar de la oferta

� Aplicación de técnicas como el estudio coste-beneficio o el estudio

de impacto ambiental

� Diferenciación entre usos de agua: consumo humano (derecho),

otros usos domésticos, agua de lujo, agua de negocio…

� Concepto de “huella hídrica”



� Carácter especial del recurso agua → bien de consumo

(comercializable) pero esencial para la vida y para el

mantenimiento del medio

� Fuerte intervención estatal en la gestión del agua: captación,

potabilización, abastecimiento, saneamiento, etc.

� Debate entre una gestión pública (intervencionismo) o abierta a la empresa (liberalismo) → se ha intensificado con la crisis económica

actual


2. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA GESTIÓN DEL AGUA

� Proclamada en 1968 (Estrasburgo) por el Consejo de Europa

� Supone una declaración de los principios básicos que deben

regir la gestión del agua


2.1. CARTA EUROPEA DEL AGUA

1. No hay vida sin agua. Es un tesoro para toda la humanidad.

2. Los recursos de agua no son inagotables. Es necesario conservarlos,

controlarlos y, siempre que sea posible, incrementarlos.

3. Contaminar el agua es dañar al hombre y a otras criaturas que

dependen del agua.

4. La calidad del agua debe ser mantenida en unos niveles suficientes,

según los correspondientes usos.

5. Cuando el agua residual es devuelta al cauce, lo debe ser de tal

forma que no impida usos posteriores.

6. El mantenimiento de una adecuada cubierta vegetal es esencial para

la conservación de los recursos del agua.


2.1. CARTA EUROPEA DEL AGUA

7. Los recursos del agua deben ser inventariados.

8. La economía de los recursos del agua debe ser planificada por

autoridades competentes.

9. La conservación del agua debe ser potenciada mediante la

investigación científica intensiva, entrenamiento de especialistas y con

servicios de información públicos adecuados.

10. El agua es un patrimonio común, valor que debe ser reconocido por

todos. Cada cual tiene el deber de utilizar el agua cuidadosamente y sin

desperdiciarla.

11. La administración de los recursos de agua debe estar fundamentada

en las cuencas naturales más que en estructuras administrativas.

12. El agua no conoce fronteras; como fuente común requiere la

cooperación internacional.

� En la gestión del agua se utilizan varias herramientas o vías:

� Planificación

� Marco jurídico

� Delimitación de las unidades de gestión

� Principios Medioambientales

� Principios Económicos


2.2. HERRAMIENTAS PARA LA GESTIÓN

� Planificación

� Objetivos:

� Preservar la calidad de los recursos hídricos y del DPH

� Garantizar la disponibilidad del recurso y satisfacer las demandas de

agua

� Compatibilizar los distintos usos del agua → equilibrio y armonización

del desarrollo regional y sectorial, economizando y racionalizando sus

usos en armonía con el medio ambiente y los recursos naturales

� Mantener la sostenibilidad del recurso en el futuro → ges6ón

integrada y protección a largo plazo de los recursos

� Prevenir los riesgos ambientales (sequías, inundaciones, etc.)

� Medios:

� Análisis de los recursos disponibles y su distribución espacio-temporal

� Análisis de las demandas y usos

� Ordenación de los recursos hídricos



� Marco jurídico

� Desarrollo de normas mediante leyes, decretos, reglamentos, etc.

� Orientadas a fijar las estructuras de gestión, reglamentación de los

usos del agua, normas sobre potabilización, depuración,

regeneración de aguas, etc.

� Establecimiento de sanciones para los incumplimientos

� Distintos ámbitos de reglamentación: internacional, Unión

Europea, España, CC.AA. → principalmente UE y transposición a

normativa estatal



� Marco jurídico

� Evolución de la normativa europea relativa a la gestión del agua:

� Directiva 75/440/CEE, relativa a la calidad requerida para las aguas superficiales destinadas a la producción de agua potable en los

estados miembros

� Directiva 76/160/CEE, relativa a la calidad de las aguas de baño

� Directiva 76/464/CEE, relativa a la contaminación causada por determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio acuático de

la Comunidad

� Directiva 78/659/CEE, relativa a la calidad de las aguas continentales que requieren protección o mejora para ser aptas para la vida de los peces

� Directiva 79/869/CEE, relativa a los métodos de medición y a la

frecuencia de los muestreos y del análisis de las aguas superficiales

destinadas a la producción de agua potable

� Directiva 80/778/CEE, relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano



� Marco jurídico


� Directiva 86/278/CEE del Consejo, relativa a la protección del medio

ambiente y, en particular, de los suelos, en la utilización de los lodos de depuradora en agricultura

� Directiva del Consejo 91/271/CEE, sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas

� Directiva 91/676/CEE del Consejo, relativa a la protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos utilizados en la agricultura

� Directiva 98/83/CE, del Consejo, relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano

� Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, por la

que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas



Directiva Marco del Agua (DMA)

� Marco jurídico


� Decisión 2001/2455/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, por la

que se aprueba la lista de sustancias prioritarias en el ámbito de la

política de aguas, y por la que se modifica la Directiva 2000/60/CE

� Directiva 2006/7/CE, relativa a la gestión de la calidad de las aguas de baño y por la que se deroga la Directiva 76/160/CEE

� Directiva 2006/11/CE, relativa a la contaminación causada por determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio acuático de

la Comunidad

� Directiva 2006/44/CE, relativa a la calidad de las aguas continentales que requieren protección o mejora para ser aptas para la vida de los peces



� Marco jurídico


� Directiva 2006/113/CE, relativa a la calidad exigida a las aguas para cría de moluscos

� Directiva 2006/118/CE, relativa a la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro

� Directiva 2007/60/CE, relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación

� Directiva 2008/105/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa

a las normas de calidad ambiental en el ámbito de la política de aguas, por la que se modifican y derogan ulteriormente las Directivas

82/176/CEE, 83/513/CEE, 84/156/CEE, 84/491/CEE y 86/280/CEE, y

por la que se modifica la Directiva 2000/60/CE



� Marco jurídico

� Normativa española relativa a la gestión del agua



http://www.magrama.gob.es/es/agua/legislacion/

� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Marco jurídico



� Delimitación de las unidades de gestión� Cuenca hidrográfica: territorio drenado por un único sistema de

drenaje natural (red hídrica) → vierte sus aguas al mar a través de

un río, o bien a un lago endorreico

� Demarcación hidrográfica: zona terrestre y marina compuesta por

una o varias cuencas hidrográficas vecinas y las aguas de transición,

subterráneas y costeras asociadas a dichas cuencas




� Ley de Aguas:

� Las aguas costeras se especificarán e incluirán en la demarcación o

demarcaciones hidrográficas más próximas o más apropiadas, hasta 1

milla de distancia

� Los acuíferos que no correspondan plenamente a ninguna

demarcación en particular, se incluirán en la demarcación más próxima

o más apropiada, pudiendo atribuirse a cada una de las demarcaciones

la parte de acuífero correspondiente a su respectivo ámbito territorial,

y debiendo garantizarse, en este caso, una gestión coordinada

mediante las oportunas notificaciones entre demarcaciones afectadas

� La demarcación hidrográfica, como principal unidad a efectos de la

gestión de cuencas, constituye el ámbito espacial al que se aplican las

normas de protección de las aguas contempladas en esta ley sin

perjuicio del régimen específico de protección del medio marino que

pueda establecer el Estado




� La planificación hidrológica debe ajustarse a límites físicos y

naturales, más que a límites sociopolíticos




� Confederaciones Hidrográficas: organismos públicos encargados de

la administración de las demarcaciones hidrográficas

� Creadas en 1926 por Real Decreto Ley

� Ley de Aguas → son definidas como en6dades de Derecho público con

personalidad jurídica propia y distinta del Estado, adscritas a efectos

administrativos al Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, a través de la Dirección General del Agua, como organismo

autónomo con plena autonomía funcional

� Funciones:

� Planificación hidrológica

� Gestión de recursos y aprovechamientos

� Protección del Dominio Público Hidráulico (DPH)

� Concesiones de derechos de uso privativo del agua

� Control de calidad del agua

� Proyecto, ejecución y explotación de infraestructuras hidráulicas

� Programas de seguridad de presas, bancos de datos, etc.



� Principios medioambientales

� El uso de los recursos hídricos supone importantes impactos ambientales → alteración del régimen hídrico, contaminación

puntual (vertidos) o difusa (agricultura), pérdida de vegetación y

hábitats por la creación de embalses, etc.

� Debate desarrollista-conservacionista

� Debe procurarse un uso sostenible de los recursos hídricos

→ obje6vo ambiental y también socioeconómico



Directiva Marco del Agua → año

2015 como horizonte para

alcanzar el “buen estado

ecológico” de las masas de agua

� Principios económicos

� Análisis de los costes de las distintas actuaciones de gestión del

agua → construcción de infraestructuras, explotación y

mantenimiento, medidas de restauración, etc.

� El agua, como recurso imprescindible para la vida, no debe ser un

bien de mercado más

� La gratuidad del recurso complicaría su ges6ón → establecimiento

de precios para el consumo de agua que eviten despilfarros; se

incluye un canon para costear la depuración, aunque suele resultar

insuficiente (“coste externalizado”)

� Establecimiento de sanciones por incumplimientos → “quien

contamina paga”



� La planificación y gestión de los recursos hídricos requiere un

conocimiento lo más preciso posible de los recursos disponibles

� La tecnología y los conocimientos actuales permiten precisar con

bastante exactitud la disponibilidad de agua en un territorio

� La actividad humana ejerce una presión cada vez mayor sobre el

medio, afectando significativamente a la disponibilidad de recursos

� Concentración de la ac6vidad → el 90% de la población mundial vive

en el 10% de la superficie terrestre

� Incremento de la demanda → aumento de la población y de la calidad

de vida, cambio de hábitos

� Disminución de la disponibilidad del recurso y alteración de la

distribución del ciclo hidrológico → contaminación atmosférica,

modificación de los usos del suelo, cambio climático

� Alteración de la calidad de los recursos disponibles → 1 l de agua

contaminada (no tratada) provoca la contaminación de unos 10 l de

agua pura. Globalmente, los vertidos de agua sin depurar producen la

pérdida de 1/3 de la escorrentía superficial en términos de calidad


3. RECURSOS HÍDRICOS

� Hidrosfera: conjunto de aguas en el planeta (continentales,

subterráneas, marinas…), en estado líquido, sólido o gaseoso

� Desde ≈ 1 km por debajo de la corteza terrestre hasta ≈ 15 km por

encima de ella

� Ciclo hidrológico → conjunto de relaciones y movimientos del agua

en sus distintos estados dentro de la hidrosfera

� El volumen total de agua permanece constante, pero su distribución

cambia continuamente entre cuencas, regiones, continentes…


3.1. CICLO DEL AGUA

� Movimientos del agua → fuerzas físicas: evaporación,

sublimación, condensación, precipitación, escorrentía,

infiltración y transpiración (físico-química)


3.1. CICLO DEL AGUA

� Intervención antrópica → presión cuantitativa (demandas) y

cualitativa (contaminación) sobre los recursos hídricos

� Las actividades humanas alteran el ciclo natural del agua de

múltiples formas:


3.1. CICLO DEL AGUA

� Captación y almacenamiento→ alteración del régimen hídrico

� Consumo → sobreexplotación (agua

superficial y subterránea)

� Impermeabilización de superficies

→ alteración de la infiltración

� Contaminación puntual (vertidos de

aguas residuales) y difusa (agricultura)

� Cambio climático

� Deforestación → alteración de la

escorrentía

� Contaminación atmosférica → agua

de lluvia contaminada

� Intervención antrópica → las ac6vidades humanas alteran el

ciclo natural del agua de múltiples formas:

� Consumo → sobreexplotación (agua superficial y subterránea)

� Almacenamiento

� Alteración del régimen hídrico

� Impermeabilización de superficies → infiltración

� Contaminación

� Cambio climático

� Deforestación → escorrenPa

� …


3.1. CICLO DEL AGUA


3.1. CICLO DEL AGUA

� Distribución global de los recursos hídricos


3.2. DISTRIBUCIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS

1400·106 km3

en el mundo35·106 km3 agua dulce

1365·106 km3 agua salada

11500 km3

Pantanos y

humedales

91000 km3

lagos

11·106 km3

agua

subterránea

2120 km3

ríos

� Distribución del agua irregular (temporal y geográficamente)� ≈ 7000 m3/hab·año de agua dulce disponible en el planeta

� ≈ 3200 m3/hab·año en Europa



� Necesidades de agua

� Irregular distribución de las lluvias a escala global → la mayor parte

de las precipitaciones y la escorrentía se produce en áreas

despobladas o en periodos en los que solo una parte es

aprovechable

� Solamente 12500 km3 de la escorrentía es verdaderamente accesible

� Existen otras necesidades hídricas que aumentan la demanda de

agua considerablemente



� ≈ 25-55 l/hab·d según distintas

fuentes → ≈ 9-20 m3/hab·año

<< 3200 m3/hab·año en Europa

“Agua virtual” y “huella hídrica” → hacen referencia

a las necesidades hídricas para la producción de

alimentos y el desarrollo de los procesos industriales

� Escasez de agua → dis6ntos umbrales de can6dad de agua

disponible por persona para que se considere escasez

� Problemas de disponibilidad → <2000 m3/hab·año



� Clasificación en función de los recursos hídricos renovables disponibles

(Clarke & King, 2004):

Recursos hídricos

(m3/hab�año)Disponibilidad

> 10.000 Abundante

3.000-10.000 Relativamente suficiente

1.700-3.000 Insuficiente

1.000-1.700 Stress hídrico

<1.000 Escasez

� Índice de estrés hídrico relativo (RWSI, en inglés) → relación

entre las demandas y los recursos hídricos renovables de fácil

acceso (≈ escorrentía)

� ONU (1997) → escasez media-alta cuando se consume el 20-40%

de sus recursos, escasez severa cuando es superior al 40%

� Umbral de estrés hídrico → RWSI = 0,4



� Disponibilidad de agua → perspec6va preocupante

� ≈ 500 M personas sufren escasez de agua

(< 1000 m3/hab·año); ≈ 4000 M personas

sufrirán escasez de agua en 2050

� ≈ 700 M personas sin acceso a fuentes

mejoradas de agua potable

� ≈ 2500 M personas sin acceso a

saneamiento mejorado

� ≈ 2 M personas mueren al año por

enfermedades hídricas

� El consumo mundial de agua se multiplicó

x6 entre 1900-1995, más del doble de la

tasa de crecimiento poblacional

� Entre 1950-2006 se triplicó, sobrepasando

4.300 km3/año (INE, 2008) → ≈ 10% de la

dotación mundial renovable (escorrentía)



� Agua virtual

� La producción agrícola e industrial conlleva un importante

consumo de agua (92% de la demanda a nivel mundial)

� Agua virtual: volumen de agua requerida para producir un bien de

consumo → unidades: l/kg, l/ud., etc.

� Estimaciones a partir de las estadísticas comerciales y de las

necesidades hídricas de cultivos o procesos de cada producto

� La globalización supone un alejamiento entre productor y

consumidor, por lo que el consumo de agua de una persona no

se localiza únicamente en su entorno inmediato

� Se estima que el 16% del uso del agua a nivel mundial se corresponde

con la producción de bienes para la exportación (fundamentalmente

agrícolas) → genera una interdependencia territorial y transfronteriza


3.3. HUELLA HÍDRICA





� Huella hídrica → indicador que incluye el consumo de agua

directo e indirecto (agua virtual) de un consumidor o productor

� Huella hídrica de un individuo, empresa o territorio: volumen total

de agua que se necesita para producir los bienes y servicios

consumidos por ellos (incluyendo el consumo directo)

� Se mide en volumen de agua consumida (o evaporada) y/o

contaminada por unidad de tiempo (m3/d, hm3/año, etc.)

� Puede calcularse para un grupo de consumidores/productores

determinado o para un determinado territorio → indicador

geográfico explícito, no solo muestra volúmenes de uso y

contaminación de agua, sino también los lugares

� Huella hídrica media mundial ≈ 1385 m3/hab·año (Mekonnen y

Hoekstra, 2011) → distribución mundial muy heterogénea





España

≈ 2325

m3/hab·año



AGUA VIRTUAL

Documents

INGENIERÍA AMBIENTAL Calidad de las aguasblog.uclm.es/davidsanchezramos/files/2016/05/8_Gestión_Agua_v2015... · Enfoque liberal en el aprovechamiento del recurso, ... social de