Manejo integrado del agua

¿Qué es el agua?

PROGRAMA ACADÉMICO

MANEJO INTEGRAL DEL AGUA

Para un niño

…Es un líquido transparente y sin sabor…

Para un humanista

Es la vida. El origen de las civilizaciones:

Mesopotamia (Nilo), Cultura del valle del Indo

(Indo), China (Yangtzé), presa de las 3

gargantas (1994-2009)…

¿Qué es el agua?

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Para un filósofo

El agua es todo (lo dijo Tales de Mileto, en el s. VI A.C.).

El 70% de nuestro cuerpo, el 74% de la superficie de la

ecosfera (71% hidrosfera + 3% criosfera). Aristóteles

en su "Meteorológica“ describe el ciclo del agua.

El agua es pureza y bendición (lluvia, diluvio,

bautismo). En la biblia Job, 36 (27), se describe

el ciclo del agua.

Para un teólogo

¿Qué es el agua?

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Para un Ingeniero civil

El agua es el principal suministro y efluente

urbano. Obras públicas de abastecimiento había

ya en el 3000 A.C. en Nippur (Sumeria), y como

obra magna de desagüe cabe citar la Cloaca

Máxima en Roma, hacia el 100 D.C.

Para un Ingeniero naval

El agua es el sustento del buque. Las vías

navegables ha sido la de mayor tráfico de

personas: así fueron pobladas América y

Oceanía.

¿Qué es el agua?

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Para un Ingeniero térmico

El agua es un fluido caloportador, crioportador,

capaz de generar vapor. El agua es el fluido de

trabajo del motor solar que mantiene vivo el

Planeta.

Para un empresario

El agua es un bien económico más, sometido a las

leyes de la oferta y la demanda. La

demanda es enorme y crece desde los 4 litros por

persona y día de consumo en medio rural pobre,

hasta los 700 litros por persona y día de

las metrópolis norteamericanas.

¿Qué es el agua?

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Para un Político

El agua es un bien estratégico que ha sido

siempre causa de inestabilidad (conflictos y

guerras). Los primeros asentamientos tuvieron

lugar en las fértiles llanuras fluviales próximas a

las desembocaduras, y los asentamientos más

pobres aguas arriba, pero éstos

tienen la posibilidad de ¡alterar la calidad y el

curso de las aguas! (ya el Derecho Romano

ponía límites de distancia al establecimiento de

comunidades río arriba).

¿El agua une los pueblos? Antes sí los unía:

cultura del Egeo, canales, rutas de navegación;

pero ahora parece que los separa: Canal de la

Mancha, Estrecho de Gibraltar.

¿Qué es el agua?

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Para un Químico

El agua es H2O, según etiquetó Berzelius en

1826 (más algo de sales, gases y coloides

disueltos o en suspensión).

Para un Biólogo

El agua es el medio biológico natural; la vida

siempre ha sido en medio acuoso por dentro

y por fuera del sistema vivo (los seres vivos son

bolsas de agua permeables al agua, desde

una persona a una célula, que no es más que una

suspensión acuosa).

¿Qué es el agua?

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Para un profesor

¿qué agua?: ¿el agua dulce, agua dura, agua

blanda (< 0,5 ppt), agua negra, agua gris, agua

pesada (D2O), agua potable, agua residual, agua

superficial, agua subterránea, agua bruta, agua

muerta, agua alcalina, agua capilar, agua de

formación, agua oxigenada, agua salobre, agua de

mar, agua mineral, agua regia (HCl, HNO3), agua

fuerte (HNO3, H2O)… aguamiel…

¿Qué es el agua?

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La naturaleza físico - química del agua, así como su

abundancia y distribución hacen de esta especie

química la más importante de todas las conocidas.

El agua es una sustancia tan común en la Tierra que a

menudo se desprecia su naturaleza única.

Para comprender por qué el agua es diferente se

tiene que examinar la estructura electrónica de la

molécula de H2O.

A pesar de ser una molécula neutra, forma un dipolo,

zonas ligeramente positivas en los átomos de H y

negativas en el átomo de O.

El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando

puentes de H, que unen la parte electropositiva de una

molécula con la electronegativa de otra.

PROPIEDADES DEL AGUA

Es la única sustancia en estado natural que se presenta

sobre la tierra, al mismo tiempo, bajo los tres estados:

Sólido en los casquetes polares y nevados

Líquido en los mares lagos y ríos

Gaseoso como parte del aire se encuentra el vapor de

agua.

Su estructura molecular es análoga a la de las

sustancias cuyas fórmulas moleculares son: H2Te,

H2Se y H2S y sin embargo se aleja de los valores

esperados para sus temperaturas de fusión y ebullición.

PROGRAMA ACADÉMICO



PROGRAMA ACADÉMICO


PROGRAMA ACADÉMICO


PROPIEDADES DEL AGUA 1. Acción Disolvente

El agua es el líquido que más

sustancias disuelve (Disolvente

universal). Esta propiedad se debe

a su capacidad para formar

puentes de H2 con otras

sustancias, ya que estas se

disuelven cuando interaccionan

con las moléculas polares (no

metales) del agua.

Esta capacidad disolvente es

responsable de 2 funciones

importantes: la nutrición y la

excreción.

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La molécula del agua posee la estructura:

H – O – H, formándose dos enlaces

covalentes σ y con una entalpía de

disociación de 110,2 Kcal/mol –enlace, lo

cual le confiere una gran estabilidad.

Los enlaces tipo puente de H2 (enlace

entre el H2 y un átomo electronegativo),

permite la unión entre moléculas de agua

adyacentes y la convierten en un líquido

casi incompresible.

La cohesión es la causa de que el agua

forme gotas y de su alta tensión

superficial.

PROPIEDADES DEL AGUA 2. Alta fuerza de Cohesión

(Atracción entre moléculas = medio)

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3. Elevada fuerza de Adhesión

(Atracción entre moléculas ≠ medio)

De nuevo, los enlaces tipo puente de H2

son los responsables de esta propiedad.

Al establecerse enlaces de este tipo entre

las moléculas de agua y otras moléculas

polares.

La adhesión es la causa de que las gotas

de agua se mantengan en su sitio.


PROGRAMA ACADÉMICO


4. Alta tensión superficial

Es la fuerza de tracción que se ejerce en la

superficie de un líquido y que tiende a reducir

la extensión de dicha superficie (quedando

ésta sometida a cierta deformación). Es la

cantidad de energía requerida para disminuir

la superficie por unidad de área.

El agua presenta la mayor tensión superficial:

γ =72,75*10-3 N/m. Esta aumenta con la adición

de sales y disminuye con la adición de

tensoactivos.

La tensión superficial hace que las gotas de

agua mantengan su forma esférica.


PROGRAMA ACADÉMICO


5. Capilaridad

Propiedad de los líquidos que depende de su

tensión superficial y fuerzas de cohesión y

que le confiere la capacidad de subir o bajar

por un tubo capilar.

Cuando un líquido sube por un tubo capilar,

es debido a que las fuerzas de cohesión entre

sus moléculas son menores a las fuerzas de

adhesión del líquido con la superficie.

El líquido sigue subiendo hasta que la tensión

superficial es equilibrada por el peso del

líquido que llena el tubo.

Las fuerzas de cohesión y adhesión son

responsables de la ascensión de la savia

desde las raíces de las plantas hasta las

hojas.


PROGRAMA ACADÉMICO



6. Densidad

En estado líquido, el agua es más densa que

en estado sólido.

Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es

debido a que los puentes de Hidrógeno

formados a temperaturas bajo cero unen a

las moléculas de agua ocupando mayor

volumen.

Densidad (4°C) = 1,00 g/l

Densidad (0°C) = 0,92 g/l

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7. Propiedades químicas

El agua es uno de los mejores reactivos químicos, interaccionando con iones y

moléculas. Las reacciones con el agua se denominan en forma general “reacciones

de hidrólisis”.

Reacciones ácido-base. Se deben al hecho de que el agua tiene carácter

anfótero (puede actuar como una base o como un ácido).

HCl + H2O ― H3O+ + Cl –

NH3 + H2O ― NH4+ + OH –

Reacciones redox. El agua puede actuar como oxidante y como reductor. Como

oxidante se reduce a H2 y como reductor se oxida a H+.

2Na + 2H2O ― 2Na(OH) + H2

2F2 + 2H2O ― 4HF + O2

Distribución Global de Agua en el Mundo.

Fuente: Eroski, 2012

Fuente: Datos de Shiklomanov y Rodda (2003).

II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 121

Volumen Total de Agua Salada: 1338 millones Km3

Volumen Total de Agua Dulce: 35 millones Km3

Volumen Total de Agua Atmosférica: 13000 Km3

Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 68

Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010

Distribución Global de Agua en Colombia.

10,5

Estos datos muestran que el 36% de los recursos dinámicos, se encuentra en la

cuenca de los ríos Atrato y San Juan, seguido de la cuenca del río Cauca, con 25% y

el Altiplano Cundiboyacense con un 10,5%, indicando que el 75% de los recursos

hídricos subterráneos del país se encuentran en estas tres zonas.

Fuente: INGEOMINAS, Consideraciones sobre las aguas subterráneas en Colombia y sus posibilidades de explotación, 1997.

Agua subterránea en Colombia.

Fuente: IDEAM, Glaciares de Colombia, junio 2009

Glaciares en Colombia.

Balance hídrico mundial.

Fuente: Shiklomanov (1998).

I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 77

Balance hídrico en Colombia.


Distribución de las precipitaciones.

II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 124

Balance hídrico en cafetales.

Fuente: Distribución de la lluvia dentro de los cafetales. Jaramillo, 1999.

Disponibilidad agua vs Población.

Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 69

América Latina y el Caribe: una región rica en agua

La región posee una significativa disponibilidad de agua: 28000 m3/hab-año.

Fuente: Serrano, 2010. Curso Calidad de Aguas. Argentina, 2010

Agua dulce en Latinoamérica.

Agua dulce en Colombia.

Colombia Mundo %

Agua (Km3) 2132 108500 1,96%

Superficie (Km2) 1141748 149000000 0,77%

Población (millones) 46,58 7000 0,67%

Fuente: Elaborado a partir de información del I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003).

TENEMOS EL 0,77% DE LA SUPERFICIE

TENEMOS EL 1,96% DEL AGUA DULCE

TENEMOS EL 0,67% DE LA POBLACIÓN

Índice de disponibilidad de agua.

El índice de disponibilidad de agua (Malin Falkenmark), es un indicador de la

disponibilidad de agua per cápita, que permite, en el marco mundial, detectar

los países con crisis agudas del agua (Falkenmark, 1999).

Fuente: Garrido, 2007. El agua como fuente de conflictos. Pág. 42.

26700

34000

45564

48314

50635

51021

51814

56893

60614

61135

63184

74546

74743

79643

82102

85478

86554

94353

100000

133333

166563

275679

292566

316689

609319

812121

1563168

Colombia año seco(2010)

Colombia (2010)

Bután

Brasil

Colombia

Venezuela

Panamá

Guinea Ecuatorial

Chile

Paraguay

Laos

Perú

Bolivia

Liberia

Bélice

Noruega

Nueva Zelanda

Canadá

Islas Salomón

Gabón

Nueva Guinea

Congo

Surinam

Guyana

Islandia

Guyana Francesa

USA-Alaska

Disponibilidad de agua promedio (m3/habitante/año)


Índice de disponibilidad de agua. 25 países con mayor disponibilidad

Índice de disponibilidad de agua. 25 países con menor disponibilidad

10

52

58

66

94

103

118

129

149

179

181

223

276

307

388

475

478

482

566

683

703

800

859

971

985

Kuwait

Palestina

Emiratos Arabes

Bahamas

Qatar

Maldivas

Libia

Malta

Singapur

Jordania

Bahrein

Yemen

Israel

Barbados

Omán

Yibuti

Argelia

Túnez

Burundi

Ruanda

Cabo Verde

Antigua y Barbuda

Egipto

Marruecos

Kenia

Disponibilidad de agua promedio (m3/habitante/año)


Dinámica anual de la disponibilidad de agua en Colombia

20

10

La disminución en la disponibilidad de agua per cápita, en Colombia, en

los últimos 15 años ha sido del 40%.

Fuente: Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC),

2012

Agua - Cambio Climático

•Agua, ppal medio a través del

cual el CC afecta a los

ecosistemas (vida, bienestar

personas).

•Sequías e inundaciones son

producto del impacto del CC.

•Incremento de T, cambios en

los patrones de las

precipitaciones afectan la

disponibilidad del recurso en

cantidad.

Fuente: Semana, 2011

Inundación en Chía, Cundinamarca

Fuente: UN-Water, 2009

La adaptación al CC pasa

principalmente por una

mejor gestión del recurso

hídrico.

Un estudio reciente estima

que el cambio climático es

responsable de un 20% del

aumento global de la escasez

de agua, siendo el

crecimiento de población y el

desarrollo económico

responsables del 80%

restante.

USOS DEL AGUA

Ecociudad. Una visión del agua y el crecimiento verde. WWC, 2011

ACTIVOS

•Abastecimiento

humano.

•Suministro

Industrial.

•Hidroelectricidad

•Actividades

agropecuarias.

PASIVOS

•Ecológico.

•Cultural.

•Estético.

•Recreativo.

•Deportivo.

Usos del agua.

Fuente: Vera y Camilloni, 2007. Ciclo del Agua

Industria Hidroelectricidad

Acuicultura

Recreación

El concepto del manejo integral de recursos hídricos no es nuevo. Este concepto ha existido desde la década de los 1930s, y las Naciones Unidas empezaron a promoverlo desde finales de 1950s.

Una de las principales resoluciones de la Conferencia del Agua de las Naciones Unidas organizada en Mar del Plata, Argentina, en marzo 1977, fue específicamente sobre manejo integral de los recursos hídricos.

El concepto de GIRH recurso se ha tratado en la Conferencia en Dublín en 1992, la Cumbre de Desarrollo Sostenible en Johannesburgo en el 2002, las Metas del Milenio propuestas por las Naciones Unidas, las declaraciones de los 6 Foros Mundiales de Agua celebrados en Marruecos, La Haya, Japón, México, Estambul y Marsella.

GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO

PROGRAMA ACADÉMICO


Fue en Dublin, en 1992, en la Conferencia Internacional sobre Agua y Medio Ambiente, en donde se establecieron 4 principios que han sido adoptados universalmente como guía para la GIRH.

PRINCIPIO I. El agua dulce es un recurso

vulnerable y finito, esencial para mantener la vida,

el desarrollo y el medioambiente.

•Reconoce que el agua se requiere para muchos propósitos,

funciones y servicios diversos.

•Un manejo holístico que involucre no sólo la oferta y la

demanda, sino también las amenazas del recurso, es el

apropiado.

•El recurso de agua dulce debe ser reconocido como un

activo de capital natural, que requiere ser mantenido para

garantizar la sustentabilidad del servicio que provee.

•Los seres humanos pueden afectar la productividad del

recurso hídrico, al reducir la disponibilidad y la calidad del

agua.

PROGRAMA ACADÉMICO



PRINCIPIO II. El desarrollo y manejo de agua

debe estar basado en un enfoque participativo,

involucrando a usuarios, planificadores y

realizadores de política a todo nivel.

•El agua es un elemento del cual todos somos

responsables por su custodia.

•La participación real se logra sólo cuando los

interesados forman parte del proceso de toma de

decisiones.

•Un enfoque participativo es el único medio para

alcanzar consensos duraderos y un acuerdo común.

•Los gobiernos a nivel nacional, regional y local tienen

la responsabilidad de que la participación se lleve a

cabo.

PROGRAMA ACADÉMICO



PRINCIPIO III. La mujer desempeña un papel

fundamental en el abastecimiento, el manejo y la

protección del agua.

•Se reconoce ampliamente que la mujer juega un rol

clave en la colección y la protección del agua para el uso

doméstico, y en muchos casos, usos agrícolas, pero que

tienen un rol influyente mucho menor que los hombres

en el manejo, el análisis de problemas y en el proceso de

toma de decisiones.

•El hecho que las circunstancias sociales y culturales

varían entre las sociedades, sugiere que existe la

necesidad de explorar distintos mecanismos para

incrementar el acceso a la mujer en la toma de

decisiones en el MIRH.

PROGRAMA ACADÉMICO



PRINCIPIO IV. El agua posee un valor económico

en todos sus usos competitivos y debería

reconocérsele como un bien económico.

•Muchos fracasos en el manejo de los recursos de

agua se atribuyen al hecho que el agua ha sido

visualizada como un bien libre, o al menos, que el

valor total del agua no ha sido reconocido.

•Para extraer el máximo beneficio de los recursos

hídricos disponibles, existe la necesidad de modificar

las percepciones acerca de los valores del agua y

reconocer sus costos.

Se han escuchado voces sobre las consecuencias

sociales del concepto del ”bien económico”: ¿Cómo

afectaría éste el acceso al agua de la gente pobre?

(Los principios de Dublín se refieren al agua como un

bien económico y en la Agenda 21 como bien

económico y social, Capítulo 18).

PROGRAMA ACADÉMICO



Derecho humano al agua.

En el 2009 la ONG Ecofondo impulsó una propuesta

de referendo constitucional que pretende incluir en la

Carta Política el acceso al agua potable como un

derecho humano, el mínimo vital gratuito, la

obligatoriedad de la prestación de los servicios

públicos por entidades del estado y entidades

comunitarias sin ánimo de lucro, y la protección a los

ecosistemas esenciales para el ciclo hídrico.

Mínimo Vital. Las recomendaciones mundiales están

entre 6 y 10 m3/familia-mes.

Cantidad mínima: 20-80L/p-d (OMS).

En el VI Foro mundial se adoptó una ambiciosa

declaración ministerial que insiste en particular en la

urgencia de que se acelere la puesta en marcha del derecho

del hombre al agua potable y al saneamiento.

El agua no puede considerarse

únicamente como bien económico. También

es un bien social y cultural indispensable

para la garantía de otros derechos como la

salud, la alimentación y el medio ambiente

sano.

El agua es un bien que goza de especial

protección tanto en las normas

internacionales de derechos humanos, como

en el derecho internacional humanitario.

Sólo hasta la expedición de la Observación

General número 15 del Comité de Derechos

Económicos, Sociales y Culturales (NU,

2003) se puede reclamar la exigibilidad del

derecho al agua como derecho autónomo.

Derecho humano al agua.

PROGRAMA ACADÉMICO


La GIRH como la conservación y uso racional del

recurso hídrico y comprende el manejo de agua

superficial y subterránea, en sentido cualitativo,

cuantitativo y ecológico, desde una perspectiva

multidisciplinaria y centrada en vincular sus

disponibilidades con las necesidades y las

demandas de la sociedad relacionadas con el

agua.

La GIRH imprime coherencia a los intereses

vinculados con el uso, control, aprovechamiento,

preservación y sostenibilidad de los sistemas

hídricos, particularmente cuando se pretende

satisfacer, aplicando principios de equidad y de

conservación del recurso, las necesidades y

deseos de los diferentes usuarios y de las partes

interesadas.


Podemos definir…

PROGRAMA ACADÉMICO


Para satisfacer las necesidades de agua dulce de la

población es necesario que la ordenación y

aprovechamiento integrado del recurso se haga a nivel

de cuenca o subcuenca (Agenda 21).


CUENCA HIDROGRÁFICA

Una cuenca hidrográfica es el área total de tierra

que drena agua, sedimentos y materiales disueltos

hacia un punto común, como puede ser un río, un

estanque, un pantanal, un lago, un estuario o el

mar.

PROGRAMA ACADÉMICO


CUENCAS HIDROGRÁFICAS

•Las cuencas hidrográficas son las unidades

primordiales dentro del ciclo hidrológico.

•Su vegetación regula los suministros de agua,

absorbe las lluvias que se infiltran en el suelo y

llegan a los ríos

•Ayuda a regular el clima y proveen de hábitat a

una gran variedad de plantas y animales.

•De no existir vegetación en las Cuencas, se

presentaría erosión de los suelos y desaparición

de fuentes de agua en períodos de sequía.

•El transporte de sedimentos hacia los ríos y

lagos, causaría una grave disminución de su vida

útil y hasta la colmatación de importantes obras

hidráulicas e hidroeléctricas.

PROGRAMA ACADÉMICO


La ordenación de cuencas se hará teniendo en cuenta los siguientes

principios (Decreto 1729 del 2002):

1. Especial protección de zonas de páramos, subpáramos, nacimientos de

aguas y zonas de recarga de acuíferos.

2. Estas áreas son de utilidad pública e interés social y por lo tanto deben ser

objeto de programas de conservación y/o restauración.

3. En la utilización de los recursos hídricos, el consumo humano tendrá

prioridad sobre cualquier otro uso y deberá ser tenido en cuenta en la

ordenación de la cuenca.

4. Prevención y control de la degradación de la cuenca.

5. Prever la oferta y demanda actual y futura de los recursos naturales de la

misma.

6. Promover medidas de ahorro y uso eficiente del agua.

7. Considerar las condiciones de amenazas, vulnerabilidad y riesgos

ambientales que puedan afectar el ordenamiento de la cuenca.

8. Los regímenes hidroclimáticos de la cuenca en ordenación.

CUENCAS HIDROGRÁFICAS

CAUDAL ECOLÓGICO

El caudal ecológico es el flujo de agua

requerido para mantener los ecosistemas

acuáticos que proporcionan bienes y

servicios a la sociedad.

Los caudales ecológicos son

escurrimientos que se dejan fluir por el río

para preservar la integridad ecológica sin

menoscabo del desarrollo de los

habitantes.

Dicha integridad se alcanza cuando se

establecen límites de extracción que

respetan la renovación anual del agua.

PROGRAMA ACADÉMICO


Cálculo del índice de escasez.



CE. Proyecto Ley de Aguas (2005).

90%

90%

PROGRAMA ACADÉMICO


COMPETENCIAS.

• Conocer la problemática del recurso hídrico a escala

local y mundial en aspectos relacionados con la oferta,

demanda, abastecimiento, saneamiento básico,

producción agropecuaria, industria, contaminación y

recreación, entre otros.

•Aprender a seleccionar los tratamientos de depuración

adecuados para los diferentes tipos de aguas residuales

generados, considerando la normativa vigente e

integrando aspectos técnicos, sociales y económicos.

•Proponer un manejo integrado del recurso hídrico que

asegure la sostenibilidad de los ecosistemas,

considerando factores como la oferta y demanda

(actuales y futuras), el caudal ecológico, el cambio

climático y los diferentes usos, entre otros.


PROGRAMA ACADÉMICO



Unidad 1. Problemática del agua en la Actualidad. Lección 1. Generalidades (Foros mundiales, conflictos, disponibilidad)

Lección 2. Propiedades del agua (Cohesión, adhesión, tensión superficial)

Lección 3. Características del agua (Físicas, Químicas, Biológicas)

Lección 4. El ciclo hidrológico.

Lección 5. Oferta y demanda de agua en el planeta.

Unidad 2. La Calidad del agua

Subunidad 1. Aspectos físico-químicos del agua Lección 1. La calidad del agua (Características que la definen)

Lección 2. Características físicas del agua (Color, olor, sabor, sólidos...).

Lección 3. Características químicas del agua 1.




Contenido del curso

PROGRAMA ACADÉMICO



Unidad 2. La Calidad del agua

Subunidad 2. Aspectos biológicos del agua Lección 1. Generalidades (Agentes patógenos).

Lección 2. Organismos propios de las aguas superficiales.

Lección 3. Organismos Patógenos en las aguas superficiales.

Lección 4. Indicadores microbiológicos de la calidad del agua.

Subunidad 3. Agua Potable Lección 1. Aspectos físico-químicos del agua potable

Lección 2. Aspectos biológicos del agua potable

Lección 3. Criterios físico-químicos para una fuente abastecedora.

Lección 4. Criterios biológicos para una fuente abastecedora.

Contenido del curso

PROGRAMA ACADÉMICO



Unidad 3. Contaminación del agua y tratamiento

Subunidad 1. La medida de la contaminación del agua Lección 1. Generalidades (Contaminación orgánica).

Lección 2. Técnicas de muestreo.

Lección 3. Preservación de muestras.

Lección 4. Métodos de análisis de aguas.

Lección 5. Análisis para contaminación orgánica.

Lección 6. Desinfección.

Subunidad 3. Sistemas de tratamiento Lección 1. Generalidades.

Lección 2. Sistemas de tratamiento (físicos, químicos, biológicos, 1, 2, 3).

Lección 3. Operaciones unitarias (transferencia sólidos, iones, gases..)

Lección 4. Tratamientos biológicos en la depuración de AR

Lección 5. Sistemas de tratamiento naturales.

Lección 6. Plantas potabilizadoras.

Lección 7. PTAR domésticas.

Contenido del curso

EVALUACIÓN DEL CURSO

PROGRAMA ACADÉMICO


Actividad inicial 2%

Comentarios “Los colores del agua virtual” 5%

Primer Chat Académico 5%

Foro de discusión 15%

Act. Ind. Ensayo Problemática del agua 25%

Act. Grupal. Ensayo Tratamiento del agua 25%

Segundo Chat Académico (Socialización) 15%

Blog. Lecciones aprendidas 5%

Valoración del módulo 3%

PROGRAMA ACADÉMICO


ACTIVIDAD INICIAL (2%).

Pregunta 1.Qué entiende por Gestión

Integrada del Recurso Hídrico?.

Pregunta 2. Cómo el calentamiento global

puede alterar la disponibilidad de agua dulce

en el planeta?

Pregunta 3. Sabe que significa la abreviatura

PTAR en el contexto del manejo integrado del

agua y cuáles son las operaciones principales

que se realizan en una planta potabilizadora

de agua?.

Pregunta 4. Sabe que es la hidrometría y para

que se utiliza?.

Pregunta 5. Qué desarrollo de capacidades

espera alcanzar al final del presente curso?


PROGRAMA ACADÉMICO


PRIMER CHAT ACADÉMICO (5%)

COLORES DEL AGUA (5%).

Agua Azul es el conjunto de las aguas

superficiales y las subterráneas. El agua azul,

puede tener una serie de tonos que van desde

el muy claro del agua potable hasta el muy

oscuro de las aguas contaminadas por las

ciudades o industrial. Es en donde empieza a

participar la tecnología, ya que previo

tratamiento será reutilizable.

Agua Verde (Agua de suelo) es el agua que

procede de las precipitaciones, permite la

existencia de la vegetación natural y cultivable,

en su mayoría.


La Política Nacional para la Gestión

Integral del Recurso Hídrico se

formuló en marzo del 2010, con un

horizonte a 12 años (hasta el 2022)

y para su desarrollo se establecieron

ocho principios y seis objetivos

específicos.

TEMA FORO PERMANENTE

PROGRAMA ACADÉMICO



1. Bien de uso público (PI). (su conservación es responsabilidad de todos).

2. Uso prioritario. (el consumo humano tendrá prioridad sobre otros usos. Colectivos/particulares).

3. Factor de desarrollo (PI). (recurso estratégico para el desarrollo social, cultural y económico).

(contribución a la vida, salud, bienestar , Salimentaria , mantener ecosistemas).

4. Integralidad y diversidad (PIII). (GIRH armoniza procesos locales, regionales, nacionales).

(Incorpora enfoque de género, diversidad territorial y étnica y población vulnerable).

5. Unidad de gestión (la cuenca hidrográfica es la unidad fundamental para la planificación y GIRH).

6. Ahorro y uso eficiente (PI). (el agua dulce se considera un recurso escaso y su uso debe ser racional)

7. Participación y equidad (PII). (la gestión tendrá enfoque participativo y multisectorial con equidad social).

8. Información e investigación. (el acceso a la i e i son fundamentales para la GIRH).

Política Nacional para la GIRH.

TRABAJO INDIVIDUAL (25%). 12 TEMAS

PROGRAMA ACADÉMICO


Realice un análisis sobre la problemática del agua, publique una entrada tipo ensayo en su blog personal de moodle donde presente una problemática de su entorno, articulando los factores sociales, económicos, técnicos, culturales, ecológicos, políticos y legislativos que han conducido a la situación actual.

El ensayo debe tener entre 15 y 20 páginas y contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5. Conclusiones, 6. Bibliografía.

El trabajo individual no podrá ser en la temática de tratamiento de aguas, dado que este tema forma parte del trabajo colaborativo.

La gestión deficiente, la corrupción, la falta de instituciones adecuadas, la inercia

burocrática, el déficit de nuevas inversiones en la creación de capacidades humanas

aunadas a la escasez de recursos y los cambios ambientales hacen que 1100 millones de

habitantes carezcan de agua potable y 2400 millones (casi la mitad de la población) no

disponga de servicios sanitarios básicos. (Informe ONU, 2006).

http://tcwikis.files.wordpress.com/2008/03/edicion_colectiva.jpg

TEMA 1

PROGRAMA ACADÉMICO


AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO

¿Cómo se pueden administrar y

explotar los recursos hídricos para

promover el crecimiento y para aliviar

la pobreza de manera responsable?

Cómo hacer que sea, a la vez,

económicamente eficiente,

socialmente equitativa y

ambientalmente sustentables?.

¿Es el agua una fuente de destrucción

y pobreza, o de producción y

crecimiento?

PROGRAMA ACADÉMICO


Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006

AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO

TEMA 2

PROGRAMA ACADÉMICO


AGUA Y SANEAMIENTO PARA TODOS

Para hacer de los ODM una

realidad para todos, los países

deben enfocar sus esfuerzos y

recursos hacia donde las

necesidades y los desafíos

sean mayores.

Se favorece, en el manejo de

los recursos hídricos, a la

población de menores recursos

económicos y a la población

rural?.

PROGRAMA ACADÉMICO

MANEJO INTEGRAL DEL

AGUA

Fuente: El Agua una responsabilidad

compartida. ONU, 2006

PROGRAMA ACADÉMICO


Fuente:

Saneamiento Básico.

Fuente: MAVDT, 2007.


Fuente: UN, 2011.

1100 millones sin acceso AP

2400 millones sin acceso SB Fuente: UN, 2006.

Fuente: MAVDT, 2007.



EC 1997

Ac. 36,2%

Alc. 5,9

SICA-DPN-

SISBEN

2012

Ac. 31,2%

Alc. 2,1%

TEMA 3

PROGRAMA ACADÉMICO


AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE

En la actualidad se está

necesitando más agua para

mantener los servicios del

ecosistema.

El reto del agua para la

alimentación y el medio

ambiente: encontrar agua

para ciudades en expansión.

Es eficiente el uso del agua

en la agricultura?

Cómo estamos protegiendo el

ambiente de la contaminación

hídrica?.

PROGRAMA ACADÉMICO



AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE

PROGRAMA ACADÉMICO


PROGRAMA ACADÉMICO


La eficiencia del uso de agua de riego oscila alrededor del 38% en los países en vía de desarrollo (WWAP, 2003).

Agua y Agricultura. Mundo.

Agua y Agricultura. Mundo.

Agua y Agricultura. Colombia.

PROGRAMA ACADÉMICO


CONDICIONES DEL AGUA EN COLOMBIA

Deterioro de la calidad

• Aguas servidas

• Modificación de cobertura

vegetal

• Explotación minera

• Sistemas de explotación

agropecuaria e industrial

• Lixiviados provenientes de

botaderos de residuos sólidos

a cielo abierto

Espacio continental AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE

TEMA 4

PROGRAMA ACADÉMICO


MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA

Los impactos de los

desastres

relacionados con el

agua están

aumentando

constantemente.

Qué los ocasiona?

Cómo debe ser el

manejo correcto de

estos riesgos?

PROGRAMA ACADÉMICO




PROGRAMA ACADÉMICO




PROGRAMA ACADÉMICO


PROGRAMA ACADÉMICO


TEMA 5

PROGRAMA ACADÉMICO


METAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO

Porqué es fundamental monitorear el

estado del recurso hídrico?

Qué se monitorea?.

(Aguas superficiales y subterráneas

en el espacio y a través de tiempo,

en cantidad y calidad).

Cómo la actividad humana cambia la

disponibilidad del recurso?

(cambio en la cubierta superficial,

construyendo represas y

desviaciones, extrayendo agua de

acuíferos, ríos y lagos).

PROGRAMA ACADÉMICO



•Proyectos de suministro de agua

•Proyectos de suministro de E. hidráulica

•Diseño de obras viales.

•Proyectos de navegación

PROGRAMA ACADÉMICO



1. Medición de caudal en cauces abiertos con el

Método área – velocidad (Correntómetros)

2. Velocímetros con elementos rotativos.

3. Medición de velocidad con ecosondas.

4. Velocímetros acústicos.

5. Radares de velocidad superficial

TEMA 6

PROGRAMA ACADÉMICO


APLICACIÓN DE LA CIENCIA EN EL RECURSO HÍDRICO

Cuáles han sido los

aportes más

significativos de la

investigación a favor del

ciclo hidrológico?

Cuáles en monitoreo?

Cuáles en

potabilización?

Cuáles en residuales?

Cuáles en suministro?

PROGRAMA ACADÉMICO


Proceso de ósmosis inversa

La ósmosis es un fenómeno fco-qco

relacionado con el comportamiento del agua

(como solvente de una solución) ante una

membrana semipermeable (permeable para el

solvente e impermeable para el soluto).

Tal comportamiento implica una difusión del

solvente a través de la membrana sin gasto de

energía. La diferencia de altura se conoce

como P osmótica.

Si se utiliza una presión superior a la presión

osmótica, se puede producir el efecto contrario,

el agua presente en la solución concentrada

pasa a través de la membrana, mientras que los

sólidos disueltos quedan retenidos.

P para el agua de mar = 60 bares.

TEMA 7

PROGRAMA ACADÉMICO


DESARROLLO DE CAPACIDADES EN LA ADMÓN DEL AGUA

El desarrollo de capacidades y los

aprendizajes sociales son algunos

de los desafíos más importantes

que enfrenta la administración del

agua.

Cómo se relaciona el aprendizaje

social con el desarrollo de

capacidad?

Cómo lograr un proceso dinámico

que permita que las personas

desarrollen nuevas formas de

pensar para solucionar los

problemas del uso sustentable del

agua?

PROGRAMA ACADÉMICO



TEMA 8

PROGRAMA ACADÉMICO


DESARROLLO INSTITUCIONAL Y PROCESOS POLÍTICOS

RELACIONADOS CON EL AGUA

Los procesos políticos

son un factor crucial

para la explicación de la

“crisis del agua” que

enfrenta la población

mundial

Porqué?

Que papel está jugando

la política nacional?.

Cuál la política

Internacional?.

PROGRAMA ACADÉMICO


•El mar Muerto (perdido el 98% de la

aportación de agua dulce del Jordán).

•Las consecuencias son graves (las costas

de Israel, al sur del MM, y Palestina,

concretamente Cisjordania, en la parte

norte).

•Anualmente aparecen grietas (1.650

agujeros), algunos de ellos de varias

decenas de metros de profundidad.

•Los agujeros y las grietas tienen su causa

en la infiltración del agua de lluvia que

disuelve las sales subterráneas.

•La situación política actual no contribuye a

la puesta en marcha de medidas de

vigilancia y protección.

Fuente: El Tiempo. Abril 20, 2005

Conflicto por el agua en la cuenca del Jordán

PROGRAMA ACADÉMICO


TEMA 9

PROGRAMA ACADÉMICO


EVALUACIÓN DEL ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO A NIVEL MUNDIAL

Cómo es la cobertura del

abastecimiento y el

saneamiento, hoy?.

Que políticas locales,

nacionales e internacionales

podrían implementarse para

mejorarlos?

PROGRAMA ACADÉMICO


SERVICIO DE ACUEDUCTO

PROGRAMA ACADÉMICO


TEMA 10

PROGRAMA ACADÉMICO


AGUA Y ENERGÍA

Qué papel desempeña el

agua en la generación de

energía renovable y no

renovable?.

Cuál es su potencial en la

producción de la energía

del futuro?.

PROGRAMA ACADÉMICO



INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE

Energía Geotérmica

Es aquella que se obtiene por extracción del calor interno de la tierra. Se

requieren 2 pozos, uno para obtener el agua caliente o vapor de agua y otro

para volverla a reinyectar al acuífero.

INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE

Energía undimotriz

Es la energía producida por el movimiento de las olas. Su funcionamiento se

basa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas a

través de unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una

estructura similar a un pistón. El movimiento del agua impulsa un generador que

produce la electricidad. La corriente se transmite a tierra a través de un cable

submarino.

El agua se utiliza en las centrales nucleares para la producción de vapor

(energía térmica) el cual es usado para el movimiento de turbinas (energía

mecánica) empleada en medios de transporte o para la generación eléctrica,

en este caso el agua también se utiliza para el enfriamiento del vapor de

salida.

Electricidad a partir de energía nuclear.

La producción de biocombustibles requiere del

uso de agua en dos etapas: en el crecimiento

de las materias primas y en el proceso de

producción de las plantas de biocombustibles.

Si nos enfocamos solamente en el uso del agua

en las plantas de biocombustibles, los

biocombustibles dan la impresión de tener un

impacto mínimo sobre el agua, especialmente

cuando se los compara con las plantas

convencionales de producción de energía

térmica.

Uso del agua en la producción de biocombustibles.

Agua Virtual y Huella hídrica.

Conocer la huella hídrica sirve como indicador para

tomar decisiones de consumo sustentables.

John Anthony Allan, 1993.

Arjen Hoekstra, 2002.

TEMA 11

Agua virtual café.

Café en baba

V=6899m3ton-1

Fuente: Chapagain and Hoekstra, 2003. The water needed to have the dutch drink coffee. Pág 14.

Países

Requerimiento de agua para la

cosecha

Rendimiento en café verde

Contenido de agua virtual del

café verde

Contenido de agua virtual del

café tostado

Producción promedio (1995-99)

Peso relativo en la producción

mm ton/ha m3/ton m3/ton ton/año

Brasil 1277 0.68 18925 22530 1370232 0.262

Colombia 893 0.74 12139 14451 689688 0.132

Indonesia 1455 0.55 26650 31727 466214 0.089 Vietnam 938 1.87 5086 6054 384220 0.073

Mexico 1122 0.46 24347 28985 329297 0.063 Guatemala 1338 0.90 14940 17786 240222 0.046

Uganda 1440 0.84 17139 20404 229190 0.044 Ethiopia 1151 0.91 12749 15177 227078 0.043

India 754 0.81 9312 11086 220200 0.042

Costa Rica 1227 1.47 8424 10028 157188 0.030 Honduras 1483 0.78 19028 22652 154814 0.030

El salvador 1417 0.85 16789 19987 138121 0.026

Ecuador 1033 0.32 32616 38828 121476 0.023

Peru 994 0.61 16335 19446 116177 0.022

Tailandia 1556 1.12 13993 16658 75814 0.015

Venezuela 1261 0.35 35923 42766 67802 0.013 Nicaragua 1661 0.73 22797 27139 65373 0.013

Madagascar 1164 0.33 35521 42287 63200 0.012

Tanzania 1422 0.38 37219 44308 44540 0.009 Bolivia 1093 0.94 11733 13968 22613 0.004

Togo 1409 0.34 41447 49341 14416 0.003

Agua virtual café. Países.


Contenido de agua virtual

Una taza de café (125ml)

Café tostado Café

soluble Contenido

de café Contenido

real de agua Contenido de agua virtual

m3/ton m3/ton gramo/taza litro/taza litro/taza

Taza de café estándar 20400 7 0.125 140

Café suave 20400 5 0.125 100

Café fuerte 20400 10 0.125 200

Café instantáneo 39400 2 0.125 80


Agua virtual taza de café.

Fuente: Archivo Fotográfico Cenicafé

Agua virtual de algunos productos.

Fuente: Water Resour Manage (2007) 21:35–48. Water footprints of nations. Hoekstra and Chapagain. Pág. 40 - 41

Promedio de USA, China, India, Rusia, Indonesia, Australia, Brasil, Japón., Méjico, Italia, Holanda

Huella hídrica de Colombia.

Fuente: Adaptado de Chapagain and Hoekstra, 2004 por Martínez y Farfán, 2009.

Huella hídrica de un producto. Volumen de agua dulce consumido, directa e indirectamente, para producir el

producto, a lo largo de la cadena de producción. Muestra los volúmenes de

consumo de agua, según su origen, y los volúmenes de contaminación.

Estudio Nacional de Huella Hídrica Colombia. Sector Agrícola. Arévalo, Lozano, Sandoval. WWF. 2011

La huella hídrica verde: volumen de aguas pluviales almacenado en el suelo que se evapora de los campos de cultivos.

La huella hídrica azul: volumen de agua dulce extraído de los cuerpos de agua (superficiales y subterráneos), que es utilizado y no devuelto. Esta huella está representada principalmente por la evaporación del agua de regadío de los campos.

La huella hídrica gris: Volumen de agua necesaria para que el cuerpo receptor reciba el vertido contaminante asociado a la cadena de producción y/o suministro sin que la calidad del agua supere los límites permitidos por la legislación vigente.

Fuente: Informe Planeta vivo. WWF, 2008

Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola.

PRODUCTO

HH Verde

(Mm3/año)

% del

total

Café

7.458 21,8%

Plátano

4.377 12,8%

Maíz

4.359 12,7%

Caña de

azúcar

4.181 12,2%

Arroz

3.212 9,4%

Palma

Africana

2.803 8,2%

yuca

1.920 5,6%

Cacao

1.207 3,5%

papa

1.090 3,2%

Banano

822 2,4%

PRODUCTO

HH Azul

(Mm3/año)

% del

total

Arroz 1.136 40,5%

Palma Africana 338 12,1%

Maíz 311 11,1%

Caña de azúcar 217 7,7%

yuca 194 6,9%

Algodón 126 4,5%

Banano 119 4,2%

Plátano 84 3,0%

papa 57 2,0%

Sorgo 39 1,4%

PRODUCTO

HH Gris

(Mm3/año)

% del

total

Café 1.151 54,9%

Arroz 400 19,1%

Maíz 237 11,3%

papa 151 7,2%

Cacao 45 2,2%

Palma Africana 33 1,6%

Algodón 21 1,0%

Caña de azúcar 20 0,9%

Tomate 16 0,8%

Zanahoria 9 0,4%


COD FAO PRODUCTO

HH Total

(Mm3/año) % del total

656 Café 8.687 22,2%

56 Maíz 4.908 12,5%

27 Arroz 4.749 12,1%

489 Plátano 4.461 11,4%

156 Caña de azúcar 4.418 11,3%

254 Palma Africana 3.174 8,1%

125 yuca 2.120 5,4%

116 papa 1.298 3,3%

661 Cacao 1.261 3,2%

486 Banano 941 2,4%

Para 10 millones de sacos. Café verde: 600000 ton/año

HHA: 12430 m3/ton

HHG: 1920 m3/ton

HHT: 14480 m3/ton


Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola.

TEMA 12

PROGRAMA ACADÉMICO


USO EFICIENTE DEL AGUA

Qué dispositivos de uso

doméstico e industrial son

susceptibles de rediseñarse

con el fin de ahorrar agua?

Cómo el desarrollo de

capacidades juega un papel

importante en el uso eficiente

del agua?

Ejemplos de rediseño que

hayan impactado el sector agua

y a la vez otros sectores de la

economía.

Lavar el carro con manguera 500L

Agua - Consumo doméstico.

http://www.google.com.co/imgres?q=carro&um=1&hl=es&biw=1126&bih=599&tbm=isch&tbnid=CIYAfDamPXICLM:&imgrefurl=http://www.beatrizegido.jagh3d.com/2010/06/imagenes-4/carro/&docid=eJCbDV3x5EpbJM&imgurl=http://www.beatrizegido.jagh3d.com/wp-content/uploads/2010/06/carro.jpg&w=395&h=375&ei=iJvOT6qsAcOGgweSyPGwCQ&zoom=1&iact=hc&vpx=603&vpy=56&dur=1234&hovh=219&hovw=230&tx=129&ty=164&sig=103119130165906427892&page=1&tbnh=113&tbnw=118&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:15,s:0,i:124

TEMA 12

PROGRAMA ACADÉMICO


USO EFICIENTE DEL AGUA

Flujo optimo = 6 l/descarga

Reducen hasta un 70% el

consumo

Baños

TRABAJO COLABORATIVO (25%). 3 TEMAS

1.Tratamiento de aguas para abastecimiento. 2. Tratamiento de aguas

residuales y 3. Reuso de aguas residuales.

INTEGRACIÓN DE LOS MOMENTOS INDIVIDUALES

PROGRAMA ACADÉMICO


El trabajo colaborativo también debe articular factores sociales, económicos, técnicos, culturales, ecológicos, políticos y legislativos y para su realización es imprescindible estudiar y aplicar los conocimientos adquiridos en la unidad 3. Se hará tipo ensayo con un tamaño entre 20 y 25 páginas (incluyendo tablas y figuras) y debe contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5. Conclusiones, 6. Bibliografía.

El trabajo colectivo se debe publicar por uno de los integrantes en la Wiki respectiva.


PROGRAMA ACADÉMICO

DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Uso del agua consumo urbano

doméstico e industrial.

Captación de recursos

hidráulicos en la naturaleza.

Almacenamiento

Tratamiento según uso

Distribución a consumo.

Depósitos.

Depuración agua residual

Según vertidos y medio receptor

Vertido final cauce receptor.


TEMA 1. TRATAMIENTO DE AGUAS PARA ABASTECIMIENTO

PROGRAMA ACADÉMICO


Caracterización del agua

UNIDAD 2

El agua natural es una solución de diversos compuestos que se le van incorporando a su

paso en el ciclo hidrológico y que le dan un carácter diferente de acuerdo a la

composición de los suelos y a los procesos físicos y químicos que se realizan durante su

paso. El agua posee entonces unas características que se pueden medir y clasificar de

acuerdo con determinaciones:


PROGRAMA ACADÉMICO

ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA

Origen

Óxidos de hierro, de zinc, coloides,

sólidos suspendidos (arcillas).

Turbiedad

Es una medida de la reducción de

la intensidad de luz que pasa a

través del agua.

Se aplica a las aguas que tienen

SS y coloidal que interfiere con el

paso de la luz.


PROGRAMA ACADÉMICO


Unidades de medida. NTU.

• Se mide en Jackson sólo para calibración

de equipos ya existentes.

•Se relaciona con unidades nefelométricas.

•En Colorímetros

• Espectrofotómetros de luz visible con una

curva patrón.

• Para calibrar los equipos se utiliza una

solución inerte de SiO2 (1 ppm = 1 NTU).

Turbiedad


PROGRAMA ACADÉMICO


Turbiedad

Porque debe medirse y removerse?

• Aspectos estéticos, la turbiedad es función de la

contaminación del agua.

• Aspectos económicos, para evitar tratamientos caseros,

filtraciones y tiempos de sedimentación altos.

• Para facilitar la desinfección. Para cloración se debe tener una

turbiedad menor de 1 NTU.

• Aspectos ecológicos. La turbiedad impide la fotosíntesis.

• Eficiencia de los procesos de tratamiento. Es un indicador de

las operaciones de tratamiento efectuadas al agua, sobretodo en

agua potable.


PROGRAMA ACADÉMICO


Cadmio

Fuentes de contaminación

La corrosión de tubos galvanizados,

erosión de depósitos naturales, efluentes

de refinerías de metales, líquidos de

escorrentía de baterías usadas o pinturas.

Remoción:

Sales de Al y regulación del pH, remueve

el 90% de Cd en aguas turbias.

El sulfato de hierro puede remover 90% de

cadmio a pH 7,5.

El ablandamiento cal-soda puede tener

una efectividad cercana a 100%, debido a

que se lleva a cabo a pH alto.

La EPA recomienda como margen de

seguridad un límite máximo permisible

de 0,005 mg/L para aguas de consumo

humano. El valor guía dado por la OMS

es de 0,003 mg/L


PROGRAMA ACADÉMICO

ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA

Contaminación

biológica

del agua

Antropogénicas

Naturales

Vertimiento

desagües

sin tratamiento

Infiltración

Escorrentía

pluvial

Arrastre de

material fecal

Lixiviados Rellenos

Sanitarios

Pozos sépticos .

Inundaciones

Efluentes

ARTTO Def.

Domesticas

Industriales

Mineras

Agropecuarias

Agentes patógenos y organismos productores de toxinas

(En aguas superficiales con transmisión hidrica demostrada)

Fuente: Aurazo de Z. Margarita


PROGRAMA ACADÉMICO


Organismos propios de las aguas superficiales

Luz solar

Fotosíntesis Organismos

con clorofila

Algas

Productores primarios

Animales herbívoros

Cladóceros, copépodos, Rotíferos

(consumidores primer orden)

Consumidores

segundo orden

Consumidores

Tercer orden

Regula Regula

Ecosistema acuático

(En CN permiten el desarrollo de los ciclos bioquímicos, sin ser nocivos)


PROGRAMA ACADÉMICO



PROGRAMA ACADÉMICO



Rotíferos, copépodos y otros crustáceos

Conforman los grupos predominantes del

zooplancton de aguas superficiales.

Participan en la cadena alimenticia de los

ecosistemas acuáticos.

El incremento anormal del zooplancton causa un

desequilibrio en el sistema

• Disminución del oxígeno disuelto

• Alteraciones en el pH

• En el olor y el color del agua


PROGRAMA ACADÉMICO



Conclusión

La presencia de los organismos de

vida libre en condiciones normales es

beneficiosa para las aguas

superficiales.

Se convierte en un problema cuando

su concentración y composición

alteran la calidad del agua y se

presentan dificultades para el uso y

tratamiento del recurso hídrico.


PROGRAMA ACADÉMICO

Decreto Colombiano 1575 del 2007.

“Agua potable: Es aquella que por

cumplir las características físico -

químicas y microbiológicas, en las

condiciones señaladas en el decreto, y

demás normas que la reglamenten, es

apta para consumo humano”.

EL AGUA POTABLE

Se conoce con este nombre al agua que

ha sido tratada con el objetivo de hacerla

apta para el consumo humano, teniendo

en cuenta todos sus usos domésticos.


PROGRAMA ACADÉMICO

EL AGUA POTABLE

Factores que afectan la

aceptabilidad del agua para

consumo humano.

a) Su apariencia estética: turbiedad,

olor, color y sabor, espuma.

b) Su composición química: acidez,

alcalinidad, aceites y grasas,

compuestos orgánicos e inorgánicos

en general.

Aspectos fisicoquímicos


PROGRAMA ACADÉMICO

EL AGUA POTABLE

Aspectos biológicos

El agua potable no debe contener

agentes patógenos que puedan afectar

la salud del consumidor.

Los indicadores de contaminación fecal,

coliformes termotolerantes y Escherichia

coli no deben estar presentes en 100 mL

de muestra.

Esta calidad debe mantenerse desde

que el agua sale de la planta de

tratamiento (o de la fuente de agua, en

el caso de aguas de origen subterráneo)

hasta llegar al consumidor.

Consumo doméstico en algunos países.

Fuente: Modificado de Diputación de Barcelona, 2010. El ahorro de agua doméstica

Fuente: Reglamento de Agua y Saneamiento Básico (RAS 2000)

7.000

9.000

35.000

40.000

40.880

63.875

63.875

78.000

79.570

87.600

96.000

104.000

239.074

288.350

Sudán

India

Argelia

Grecia

Reino unido

Colombia

Alemania

Italia

Area de Barcelona

Europa

Suiza

Japón

Estados Unidos

Canadá

Consumo doméstico anual en litros por persona en diferentes partes del mundo

Nivel de complejidad

del sistema

Dotación neta mínima

(L/hab·día )

Dotación neta máxima

(L/hab·día)

Bajo 100 150

Medio 120 175

Medio alto 130 -

Alto 150 -

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS QUE TIENEN IMPLICACIONES SOBRE LA

SALUD HUMANA

Resolución 2115 del 2007.

Fuente: MAVDT, 2007. Agua Potable

Trachoma causado por

Chlamydia trachomatis

Problemas en la pigmentación

de la piel por alto As

Problemas por agua contaminada.

Plantas potabilizadoras.

Planta potabilizadora en Teruel (Huila).


PROGRAMA ACADÉMICO



PROGRAMA ACADÉMICO

PLANTA POTABILIZADORA

Prueba de jarras (Jar Test)

http://www.globered.com/tema/140692_como_hacer_destilador_agua_casero

Agua Potable - Destilación.

Destilador Solar. Franco, 1999

Destilador casero.

¿Qué es IRCA?.

Característica Puntaje de riesgo Color aparente 6 Turbiedad 15 pH 1.5 Cloro Residual Libre 15 Alcalinidad Total 1 Calcio 1 Fosfatos 1 Manganeso 1 Molibdeno 1 Magnesio 1 Zinc 1 Dureza Total 1 Sulfatos 1 Hierro Total 1.5 Cloruros 1 Nitratos 1 Nitritos 3 Aluminio (Al+3) 3 Fluoruros 1 COT 3 Coliformes Totales 15 Escherichia Coli 25 Sumatoria de puntajes asignados 100

IRCA Por Muestra


Clasificación del IRCA.


Evaluación del IRCA 2008.



PROGRAMA ACADÉMICO MANEJO INTEGRAL DEL AGUA

MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

UNIDAD 3

Para dimensionar las instalaciones de depuración. Fijar las normas de vertidos de contaminantes. Establecer el monto de tasas que graven a los contaminadores.

TEMA 2. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES





Decreto 1594 de 1984

Normativa en recurso hídrico.

Proyecto de Resolución 2011 (MAVDT)

Proyecto de Resolución 2012 (MADS)

Métodos de análisis de agua

Los procedimientos, equipos y reactivos para los parámetros que se analizan a una

muestra de agua se encuentran en el “STANDARD METHODS FOR EXAMINATION

OF WATER AND WASTEWATER”




PROGRAMA ACADÉMICO



PROGRAMA ACADÉMICO


Diseño de un sistema de tratamiento anaerobio.

ENSAYOS DE LABORATORIO


PROGRAMA ACADÉMICO


Tratamientos biológicos en la depuración de las aguas residuales

Sistemas de tratamiento naturales


PROGRAMA ACADÉMICO


Una vez conocidas las

características del

agua residual y

analizadas todas las

necesidades y

condicionantes, así

como los objetivos de

calidad que se

persiguen, es

necesario conocer los

diferentes sistemas de

tratamiento para llegar

a cumplirlos, sin olvidar

los objetivos de tipo

económico.


PROGRAMA ACADÉMICO


Objetivo

Reducir la carga de contaminantes del

vertido y convertirlo en inocuo para el

medio ambiente.

Para cumplir estos fines se usan

distintos tipos de tratamiento

dependiendo de los contaminantes

que arrastre el agua y de otros

factores más generales, como

localización de la planta depuradora,

clima, ecosistemas afectados, entre

otros.


PROGRAMA ACADÉMICO


Métodos convencionales.

La producción diaria de ARD en Colombia se estima en 6 millones de m3. 20% conducidas a PTAR y 80% vertidas sin tratamiento (SISPD, 2009).

Cerca de 350 municipios cuentan con alguna infraestructura para depuración y se tienen en total 454 PTAR (MAVDT, 2010).

El 95% de las aguas residuales generadas en el sector agrícola no son tratadas (MAVDT, 2003). El país sólo trata el 9% de sus aguas residuales (Guerrero, 2010).

Los principales problemas relacionados con el tratamiento de las AR son (Guerrero, 2010): Las tecnologías utilizadas no son las adecuadas, las PTAR se encuentran incompletas, poco seguimiento y control a los procesos de la PTAR y falta de capacitación del recurso humano.

Producción de aguas residuales.


Lodos activados (22%)

Laguna facultativa (55%)

Reactor UASB (9%) Filtro percolador (14%)

Producción de aguas residuales.


Municipios con PTARD.

Problemática en Colombia


PTAR en Teruel, Huila

1. Canal de entrada

2. Vertedero de

excesos

3. Rejas de cribado

4. Desarenador

5. canaleta Parshall.

TRATAMIENTO PRELIMINAR

1. Caseta de bomba

2. FAFA

3. RAFP

4. Chimenea

5. Caseta de

operaciones

TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO

PLANTA DE TRATAMIENTO VILLA VIEJA (HUILA)

Caudal de diseño: 12 L/s Periodo de diseño: 20 años


Área de Cribado Desarenador Trampas de grasa

Vertederos de regulación Reactores anaerobios Disposición de los lodos

Lechos de secado

Puesta en funcionamiento:28 de febrero 1997 Capacidad: 15 L/seg

Tiempo de Residencia: 12 Horas

PLANTA DE TRATAMIENTO SALENTO (QUINDIO)


La planta cuenta con: Estación de Bombeo, desarenadores, sedimentación

primaria, tratamiento secundario, sedimentación final, espesamiento y

deshidratación de sólidos.

La planta se diseñó para un caudal de 4.8 m3/s; tiene 23600 m2 de superficie

construida; el costo de la planta fue 110 millones de dólares.


PLANTA DE TRATAMIENTO SAN FERNANDO, MEDELLÍN

http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/O/once_propuestas_pujan_por_planta_de_aguas_de_b

ello.asp

Debido a la cantidad de parámetros que participan en el diagnóstico de la calidad del agua y a lo complejo que éste puede llegar a ser, se han diseñado índices para sintetizar la información proporcionada por esos parámetros.

Desde el punto de vista físico-químico y microbiológico la Fundación Nacional de Saneamiento (USA) diseñó un índice multiparámetro, que utiliza 9 parámetros (DBO, SST, % de saturación de Oxígeno, CF, N-NH3, pH, T, Turbidez y P-PO4) para calcular el índice de calidad de un cuerpo de agua.

En el se construyeron curvas promedios que permitieran relacionar el efecto de cada uno de los parámetros sobre la calidad del agua (Q), de acuerdo con el concepto de expertos.

Efluente de un SMTA (Foto Cortesía, Ing. D. Zambrano).

Índice de Calidad del Agua (ICA).

Índice de Calidad del Agua (ICA).

WILKES UNIVERSITY. Center for Environmental Quality. Environmental Engineering and Earth Sciences.

Calculating NSF Water Quality Index. On line Internet. Disponible en http://www.water-

research.net/watrqualindex/index.htm.

http://www.water-research.net/watrqualindex/index.htm



Escala de valoración del ICA.

Índice Biótico (BMWP).

PROGRAMA ACADÉMICO


TEMA 3. TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL

Qué aspectos debe

incorporar el modelo de

sistema integrado de

tratamiento y uso de aguas

residuales domésticas?

(ambientales, agrícolas,

sociales, institucionales,

legales y

económicos).

PROGRAMA ACADÉMICO


TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL

Education

Manejo integrado del agua