CONTAMINACION DEL AGUA

ING. SELUA GIL SABJA

• Generalmente, la contaminación del agua se produce a través de la introducción directa o indirecta en los acuíferos o cauces de diversas sustancias que pueden ser consideradas como contaminantes.

FORMAS DE CONTAMINACION DEL AGUA

• Contaminación natural del agua, que tiene que ver con el ciclo natural de ésta en que puede entrar en contacto con ciertos constituyentes contaminantes (como sustancias minerales y orgánicas disueltas o en suspensión) que se vierten en la corteza terrestre, la atmósfera y en las aguas.

• contaminación antropogenica del agua tiende a ser la más importante y perjudicial, y tiene especial relación con la acción del ser humano.

INGREDIENTES TÓXICOS EN PRODUCTOS DE USO

COTIDIANO QUE CONTAMINAN EL AGUA

PRODUCTO INGREDIENTE EFECTO

Limpiadores domésticosPolvos y limpiadores abrasivos

Fosfato de sodio, amoníaco, etanol

Corrosivos, tóxicos e irritantes

Limpiadores con amonia Amoníaco, etanol Corrosivos, tóxicos e irritantes

Blanqueadores

Hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, peróxido de

hidrógeno, hipoclorito de sodio o calcio

Tóxicos y corrosivos

DesinfectantesEtilen y metilen glicol,

hipoclorito de sodioTóxicos y corrosivos

Destapacaños

Hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico, destilados de

petróleo

Extremadamente corrosivos y tóxicos

Pulidores de pisos y mueblesAmoníaco, dietilenglicol, destilados de petróleo,

nitrobenceno, nafta y fenolesInflamables y tóxicos

Limpiadores y pulidores de metales

Tiourea y ácido sulfúrico Corrosivos y tóxicos

Limpiadores de hornosHidróxido de potasio, hidróxido

de sodio, amoníacoCorrosivos y tóxicos

Limpiadores de inodoros Ácido oxálico, ácido muriático,

para diclorobenceno e hipoclorito de sodio

Corrosivos, tóxicos e irritantes 

Limpiadores de alfombrasNaftaleno, percloroetileno,

ácido oxálico y dietilenglicolCorrosivos, tóxicos e irritantes

Productos en aerosol Hidrocarburos. Inflamables Tóxicos e irritantes

Pesticidas y repelentes de insectos

Organofosfatos, carbamatos y piretinas

Tóxicos y venenosos

Adhesivos Hidrocarburos Inflamables e irritantes

Anticongelantes  Etilenglicol Tóxico

Gasolina Tetraetilo de plomo Tóxico e inflamable

Aceite para motorHidrocarburos, metales

pesadosTóxico e inflamable

Líquido de transmisiónHidrocarburos, metales

pesadosTóxico e inflamable

Líquido limpiaparabrisas  Detergentes, metanol Tóxico

Baterías Ácido sulfúrico, plomo Tóxico

Líquido para frenos Glicoles, éteres Inflamables

Cera para carrocerías Naftas Inflamable e irritante

¿Qué contamina el agua?

Hay un gran numero de contaminantes del agua que se pueden clasificar de muy diferentes maneras. Una posibilidad bastante usada es agruparlos en los siguientes ocho grupos:

• Microorganismos Patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de niños. Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua. La OMS (Organización Mundial de la Salud) recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua.

• Desechos Orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos índices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxigeno disuelto, OD, en agua, o la DBO (Demanda Biológica de oxigeno).

• Sustancias Químicas Inorgánicas. En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se usan para trabajar con el agua.

• Nutrientes Vegetales Inorgánicos. Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable.

• Compuestos Orgánicos. Muchas moléculas orgánicas como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc..., acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos.

• Sedimentos Y Materiales Suspendidos. Muchas partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son, en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y puertos.

• Sustancias Radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua.

• Contaminación Térmica. El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos

FUENTES DE LA CONTAMINACION DEL AGUA

Fuentes Puntuales Y No Puntuales

• Las fuentes puntuales descargan contaminantes en localizaciones específicas a través de tuberías y alcantarillas. Ej: Fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras, minas, pozos petroleros, etc.

• Las fuentes no puntuales son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes al agua sobre una región extensa. Ej: Vertimiento de sustancias químicas, tierras de cultivo, lotes para pastar ganado, construcciones, tanques sépticos.

Fuentes De Contaminación Del Agua Subterránea

• Escapes o fugas de sustancias químicas desde tanques de almacenamiento subterráneo.

• Infiltración de sustancias químicas orgánicas y compuestos tóxicos desde rellenos sanitarios, tiraderos abandonados de desechos peligrosos y desde lagunas para almacenamiento de desechos industriales localizados por arriba o cerca de los acuíferos.

• Infiltración accidental en los acuíferos desde los pozos utilizados para inyección de gran parte de los desechos peligrosos profundamente bajo tierra.

La OMS ha establecido, también, los límites máximos para la presencia de sustancias nocivas en el agua de consumo humano:

Sustancias Concent. Máxima (mg/l)

Sales totales 2000

Cloruros 600

Sulfatos 300

Nitratos 45

Nitritos No debe haber

Amoníaco 0,5

Mat. Org. 3

Calcio 80

Magnesio 50

Arsénico 0,05

Cadmio 0,01

Cianuros 0,05

Plomo 0,1

Mercurio 0,001

Selenio 0,01

Hidrocarburos aromáticos policíclicos 0,0002

Biocidas No hay datos

• De acuerdo a la definición que da la OMS para la contaminación debe considerarse también, tanto las modificaciones de las propiedades físicas, químicas y biológicas del agua, que pueden hacer perder a ésta su potabilidad para el consumo diario o su utilización para actividades domésticas, industriales, agrícolas, etc., como asimismo los cambios de temperatura provocados por emisiones de agua caliente (polución térmica).

• En realidad, siempre hay una contaminación natural originada por restos animales y vegetales y por minerales y sustancias gaseosas que se disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan diferentes terrenos.

• Los materiales orgánicos, mediante procesos biológicos naturales de biodegradación en los que intervienen descomponedores acuáticos (bacterias y hongos), son degradados a sustancias más sencillas. En estos procesos es fundamental la cantidad de oxígeno disuelto en el agua porque los descomponedores lo necesitan para vivir y para producir la biodegradación.

EUTROFIZACION

EUTROFIZACIÓN • Un río, un lago o un embalse sufren eutrofización

cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Pero la situación no es tan sencilla. El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad.

• El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido.

                                                                           

        Agua clara.        La luz penetra. Prospera la vegetación acuática sumergida. 

        Agua turbia.        La vegetación acuática sumergida queda en la oscuridad. 

Agotamiento del oxígeno. Muerte de los vertebrados por sofoco. 

Agua eutrófica y oligotrófica • Cuando un lago o embalse es pobre en nutrientes

(oligotrófico) tiene las aguas claras, la luz penetra bien, el crecimiento de las algas es pequeño y mantiene a pocos animales. Las plantas y animales que se encuentran son los característicos de aguas bien oxigenadas como las truchas.

• Al ir cargándose de nutrientes el lago se convierte en eutrófico. Crecen las algas en gran cantidad con lo que el agua se enturbia. Las algas y otros organismos, cuando mueren, son descompuestos por la actividad de las bacterias con lo que se gasta el oxígeno. No pueden vivir peces que necesitan aguas ricas en oxígeno, por eso en un lago de estas características encontraremos barbos, percas y otros organismos de aguas poco ventiladas. En algunos casos se producirán putrefacciones anaeróbicas acompañadas de malos olores Las aguas son turbias y de poca calidad desde el punto de vista del consumo humano o de su uso para actividades deportivas. El fondo del lago se va rellenando de sedimentos y su profundidad va disminuyendo.

Nutrientes que eutrofizan las aguas

• Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos y los nitratos.

• En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede en la mayoría de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor limitante es el nitrógeno para la mayoría de las especies de plantas.

• En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos mares y lagos casi se han duplicado.

• La mayor parte les llega por los ríos. • En el caso del nitrógeno, una elevada proporción

(alrededor del 30%) llega a través de la contaminación atmosférica.

• El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por desnitrificación.

• El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía superficiales.

condiciones de anoxia (sin oxigeno).

restos de materia organicaproveniente de plantas, algas y animales muertos

gases que se desprenden por la actividad microbiana

contaminado por materia organica, es el olor que se desprende de la actividad bacteriana, que corresponden a gases de metano (CH4), sulfhidrico (H2S), de amonio (NH4+).

gases, que en el aire, que provocan el mal olor.

Fuentes de eutrofización

• Eutrofización Natural.La eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes.

• Eutrofización De Origen Humano.Los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de eutrofización son: los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos Los vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratos.

Medida del grado de eutrofización

• Para conocer el nivel de eutrofización de un agua determinada se suele medir el contenido de clorofila de algas en la columna de agua y este valor se combina con otros parámetros como el contenido de fósforo y de nitrógeno y el valor de penetración de la luz.

Medidas para evitar la eutrofización

Lo más eficaz para luchar contra este tipo de contaminación es disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos, usando detergentes con baja proporción de fosfatos, empleando menor cantidad de detergentes, no abonando en exceso los campos, usando los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc. En concreto:

• Tratar las aguas residuales en EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales) que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno.

• Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura.

• Usar los fertilizantes más eficientemente. • Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes.

Así, por ejemplo, retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la primavera y plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión. Reducir las emisiones de NOx y amoniaco.

PARAMETROS FÍSICOS DEL AGUA

Alteraciones físicas Características y contaminación que

indica

Color

El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen..

Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras entre el color y el tipo de contaminación

Olor y sabor

Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor.

Temperatura

El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC.

Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.

Materiales en suspensión

Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)

Radiactividad

Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isótopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos.

Espumas

Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras.

Conductividad

El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC.

PARAMETROS químicOs del agua

Alteraciones químicas Contaminación que indica

pH

Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal sustancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato / bicarbonato.

Oxigeno disuelto (OD)

Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida.

Materia orgánica biodegradable: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta.

Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales.

Nitrógeno total

Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.

Fósforo total

El fósforo, como el nitrógeno, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización.

El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químico.

Aniones: cloruros nitratos nitritos fosfatos sulfuros cianuros fluoruros

indican salinidad indican contaminación agrícola indican actividad bacteriológica indican detergentes y fertilizantes indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras,

etc.) indican contaminación de origen industrial En algunos casos se añaden al agua para la

prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.

Cationes: sodio calcio y

magnesio amonio metales

pesados

indica salinidad están relacionados con la dureza del agua contaminación con fertilizantes y heces de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena

trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente)

Compuestos orgánicos

Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor. La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.

PARAMETROS biológicOs del agua

Alteraciones biológicas del agua

Contaminación que indican

Bacterias coliformes Desechos fecales

Virus Desechos fecales y restos orgánicos

Animales, plantas, microorganismos diversos

Eutrofización

DETERMINACION DE LOS PRINCIPALES PARAMETROS

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

• Es la cantidad de oxígeno consumida (a 20ºC y durante 20 días) por los microorganismos en la oxidación bacteriana de la materia orgánica biodegradable contenida en una muestra de agua.

• Se expresa en mg O2/l o ppm. Habitualmente se determina la DBO5 (DBO5 a 5 días).

DBO5 = ρ (ODI – ODF ) (mg/l)• ρ : Dilución de la muestra en la botella

de DBO.

• ODI y ODF : Concentraciones inicial y final de OD.

DBOt = δo (1 – e^-(k*t) ) (mg/l)• δo : DBO ultima

• K: Coeficiente de velocidad de desoxigenación de DBO.

• t : tiempo

k: constante cinética o constante de desoxigenación, se trata de un valor empírico que oscila entre 0,10 y 0,8 días-1 (valor medio 0,25 días-1).

Demanda Química de Oxígeno (DQO)

• Se emplea para medir el contenido de materia orgánica de las aguas. Se expresa en mg O2/l.

DQO ≈ 1.6 DBO5

Normalmente, se acepta que si el valor de la relación DBO/DQO es de

aproximadamente 0,5 o más, el agua es tratable biológicamente

(biodegradable), mientras que si es más pequeño de 0,5 se considera

difícilmente biodegradable

AGUA BIODEGRADABLE

AGUA DIFÍCILMENTE BIODEGRADABLE

                                 

                           

                                    

                        

Valores típicos de Demanda Bioquímica de Oxígeno para aguas de

diferente calidad.

Tipo de agua DBO mg/L

Agua potable 0.75 a 1.5

Agua poco contaminada 5 a 50

Agua potable negra municipal 100 a 400

Residuos industriales 5 00 a 10 000

Un factor de dilución es una expresión matemática que te permite calcular cuanto más diluído está una solución resultante preparada a partir de una solución stock o mas concentrada

Un factor de dilución es una expresión matemática que te permite calcular cuanto más diluído está una solución resultante preparada a partir de una solución stock o mas concentrada

Factor dilución

Disoluciones, en química, mezclas homogéneas de dos o más sustancias. El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la disolución; y el disolvente es la sustancia que está en igual estado físico que la disolución.

Disoluciones, en química, mezclas homogéneas de dos o más sustancias. El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la disolución; y el disolvente es la sustancia que está en igual estado físico que la disolución.

Disoluciones

Si el soluto es un sólido y el disolvente un líquido:El soluto es aquel de los reactivos que está en distinto estado físico que la disolución y el disolvente es aquel que está en el mismo estado físico que la disolución:EJ:Soluto: NaClDisolvente: H2O

Si el soluto es un sólido y el disolvente un líquido:El soluto es aquel de los reactivos que está en distinto estado físico que la disolución y el disolvente es aquel que está en el mismo estado físico que la disolución:EJ:Soluto: NaClDisolvente: H2O

Si el soluto y el disolvente son líquidos:El soluto es aquel del cual hay menos cantidad en la disolución y el disolvente es aquel del cual hay más cantidad.EJ:Soluto: HClDisolvente: H2O

Si el soluto y el disolvente son líquidos:El soluto es aquel del cual hay menos cantidad en la disolución y el disolvente es aquel del cual hay más cantidad.EJ:Soluto: HClDisolvente: H2O

la ley de las diluciones:

V x C = V' x C'

V es el volumen de la disolución concentrada C que hay que tomar para preparar un volumen V' de una disolución más diluida C'.

la ley de las diluciones:

V x C = V' x C'

V es el volumen de la disolución concentrada C que hay que tomar para preparar un volumen V' de una disolución más diluida C'.

muestra

total

V

VF El factor de dilucion

Aerobiosis• A la descomposición de la materia

orgánica en presencia de oxígeno se le llama aerobiosis y es el proceso más eficiente para liberar la energía de la materia orgánica.

• Por ejemplo, la aerobiosis de la glucosa (C6H12O6) se puede representar mediante la ecuación química:   C6H12O6  + 6 O2  ----->  6 CO2  +  6 H2O 

Anerobiosis

• A los procesos de descomposición bacteriana anaeróbica (en ausencia de oxígeno) de la materia orgánica se le llama anerobiosis.

• A la descomposición anaeróbica  de los carbohidratos o azúcares se le llama fermentación y a la descomposición bacteriana anaeróbica de las proteínas se le llama putrefacción.

• C6H12O6  + enzimas de levadura ----> 2 CO2 + 2 CH3-CH2-OH    Glucosa                       Alcohol etílico o etanol

• La putrefacción de las proteínas puede representarse mediante la ecuación química no balanceada:

• CxHyOzN2S +  H2O ---bacterias--->  CO2 +CH4 + H2S  +  NH4+    proteína + agua -----> bióxido de carbono + metano + sulfuro de hidrógeno + ion amonio

Calidad del agua

• La calidad del agua se puede entender en función del uso al que sea destinada, de esta forma, los parámetros de calidad no son los mismos para el agua potable, el agua destinada a baño, a piscifactorías, etc., y por tanto, los tratamientos a los que debe someterse el agua para alcanzar los parámetros de calidad requeridos serán diferentes en cada caso.

• Los índices de calidad permiten asignar un valor a la calidad del agua utilizando un número limitado de parámetros.

• Entre los más utilizados se encuentran el Índice de Calidad General (ICG), el Índice Simplificado de Calidad del Agua (ISQA) y los Índices Biológicos.

Índice de calidad general (ICG)

• El Índice de Calidad General (ICG) se obtiene matemáticamente a partir de una fórmula de agregación que integra 23 parámetros de calidad de las agua tales como la cantidad de materia orgánica, materia bacteriológica presente, características físicas (color, turbiedad), materia inorgánica, etc

ICG = ∑ (Qi · Pi)

nivel de calidad (Qi).

peso específico de cada parámetro (Pi):

ICG CALIDAD DEL AGUA

91-100 Excelente

81-90 Buena

71-80 Intermedia

61-70 Admisible

0-60 Inadmisible

Índice simplificado de la calidad del agua (ISQA)

• El ISQA utiliza cinco parámetros físico-químicos de carácter general:

temperatura (T), materia orgánica (A), materia en suspensión (B), oxígeno disuelto (C) y conductividad (D), según:

Fórmula del ICA

El Índice de Calidad del Agua (ICA) indica el grado de contaminación del agua a la fecha del muestreo y está expresado como porcentaje del agua pura; así, agua altamente contaminada tendrá un ICA cercano o igual a cero por ciento, en tanto que en el agua en excelentes condiciones el valor del índice será cercano a 100%.

El Índice de Calidad del Agua (ICA) indica el grado de contaminación del agua a la fecha del muestreo y está expresado como porcentaje del agua pura; así, agua altamente contaminada tendrá un ICA cercano o igual a cero por ciento, en tanto que en el agua en excelentes condiciones el valor del índice será cercano a 100%.

Parámetros del ICA: importancia relativa

Parámetro Peso (Wi) Parámetro Peso (Wi)Demanda Bioquímica de

Oxígeno (DBO)5.0 Nitrógeno en nitratos

(NO3-1)

2.0

Oxígeno disuelto 5.0 Alcalinidad 1.0

Coliformes fecales 4.0 Color 1.0

Coliformes totales 3.0 Dureza total 1.0

Sustancias activas al azul de metileno (Detergentes)

3.0 Potencial de Hidrógeno (pH)

1.0

Conductividad eléctrica 2.0 Sólidos suspendidos 1.0

Fosfatos totales (PO4-3) 2.0 Cloruros (Cl-1) 0.5

Grasas y aceites 2.0 Sólidos disueltos 0.5

Nitrógeno amoniacal (NH3)

2.0 Turbiedad 0.5

Parámetros del ICA: importancia relativa

PARÁMETROPARÁMETRO FÍSICO-

QUÍMICOCRITERIOS RANGO

TTemperatura temperatura ºC

Si t 20 T 1 Si t>20 T 1-(t-20) 0,0125

1-0,8

AMateria Organica

Oxidabilidad al permanganato mg/l

Si a 10 A 30-a Si 10<a<60 A =21-(0,35 *a) Si a > 60 A 0

0-30

Carbono orgánico total mg C/I

Si a 5 A 30-a Si 5<a 12 A 21-(0,35 a) Si a>12 A=0

BMateria en

suspensionMateria en suspensión mg/l

Si b 100 B 25-(0,15 b) Si 100<b<250 B 17-(0,07 b) Si b>250 B =0

0-25

COxigeno disuelto Oxígeno disuelto mg/l

Si c<10 C=2,5 c Si c>10 C=0

0-25

DCondusctividad

Conductividad S/cm a 18ºC

Si d 400 D (3,6-log(c)) 15,4 Si d>400 D 0

0-20

La clasificación de las aguas superficiales según el ISQA

ISQA TIPO DE AGUAVALO

RCOLOR

76-100Aguas claras sin aparente

contaminación1 Azul

51-75Ligero color del agua, con espumas

y ligera turbidez del agua, no natural

2 Verde

26-50Apariencia de aguas contaminadas

y de fuerte olor3

Amarillo

0-25Aguas negras, con procesos de

fermentación y olor4 Rojo

Índices biológicos de calidad de las aguas

• Los índices biológicos evalúan la calidad del medio basándose en el análisis de los organismos inidicadores que viven en el mismo.

• Constituyen buenos instrumentos de control de los ecosistemas acuáticos.

• Se fundamenta en la distribución de un número determinado de familias de macroinvertebrados acuáticos.

• La suma de todos los valores de las familias identificadas resulta en un valor final que permite su clasificación.

• Estos índices señalan la calidad del agua en un período extenso de tiempo, pues la presencia de un organismo indicador asegura que se cumple una determinada calidad por lo menos durante el ciclo vital del organismo.

Índices bióticos: suelen ser específicos para un tipo de contaminación y/o región geográfica, y se basan en el conceptode organismo indicador.

Permiten la valoración del estado ecológico de un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación.

Índices bióticos: suelen ser específicos para un tipo de contaminación y/o región geográfica, y se basan en el conceptode organismo indicador.

Permiten la valoración del estado ecológico de un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación.

Para ello a los grupos de invertebrados de una muestra se les asigna un valor numérico en función de su tolerancia a un tipo de contaminación, los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valor numérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema.

Para ello a los grupos de invertebrados de una muestra se les asigna un valor numérico en función de su tolerancia a un tipo de contaminación, los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valor numérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema.

Índices de diversidad: miden la abundancia y biodiversidad de especies de un sitio, a mayor biodiversidad mayor puntuación. Reflejan alteraciones del número total de comunidades de organismos,

Índices de diversidad: miden la abundancia y biodiversidad de especies de un sitio, a mayor biodiversidad mayor puntuación. Reflejan alteraciones del número total de comunidades de organismos,

tras la suma de los valores correspondientes a cada una de las familias presentes en la zona de estudio, se obtiene la calidad del agua

tras la suma de los valores correspondientes a cada una de las familias presentes en la zona de estudio, se obtiene la calidad del agua

PUNTUACIÓN DE LAS FAMILIAS DE MACROINVERTEBRADOS PARA OBTENER BMWP'

Familia Puntuación

Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophebiidae Potamanthidae, Ephemeridae, Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae, Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Molannidae, Beraeidae,

Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae, Brachycentridae, Sericostomatidae, Athericidae, Blephariceridae

10

Astacidae, Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegasteridae, Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae, Glossosomatidae

8

Ephemerellidae, Nemouridae, Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephilidae 7

Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Hydroptilidae, Unionidae, Corophiidae, Gammaridae, Platycnemididae, Coenagriidae

6

Oligoneuriidae, Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae, Hydraenidae, Clambidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae, Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae

5

Baetidae, Caenidae, Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae, Tabanidae, Stratiomydae, Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae, Anthomyidae, Limoniidae, Psychodidae, Sialidae, Piscicolidae,

Hidracarina 4

Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Pleidae, Notonectidae, Corixidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Dysticidae, Gyrinidae, Valvatidae,, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae,

Bithyniidae, Sphaeridae, Glossiphoniidae, Hirudidae, Erpobdellidae, Asellidae, Ostracoda 3

Chironomidae, Culicidae, Muscidae, Thaumaleidae, Ephydridae 2

Oligochaeta (todas las clases), Syrphidae 1

CALIDAD DE LAS AGUAS

Clase Puntuación Calidad del agua

I> 120 Aguas muy limpias

101-120 Aguas limpias

II 61-100Aguas ligeramente

contaminadas

III 36-60 Aguas contaminadas

IV 16-35Aguas muy

contaminadas

V < 16Aguas fuertemente

contaminadas

INDICADORES BIOLÓGICOS DE CALIDAD

mediante análisis fisicoquímicos, que son más precisos en valor absoluto, pero proporcionan información parcial y puntual.

La principal ventaja del control biológico es que proporciona una visión integrada y extendida en el tiempo sobre la calidad del agua, es decir, refleja las condiciones existentes tiempo atrás del muestreo.

mediante análisis fisicoquímicos, que son más precisos en valor absoluto, pero proporcionan información parcial y puntual.

La principal ventaja del control biológico es que proporciona una visión integrada y extendida en el tiempo sobre la calidad del agua, es decir, refleja las condiciones existentes tiempo atrás del muestreo.

Peces Los peces tienen características que les diferencian de otros elementos biológicos y les hacen complementarios ineludibles. Su mayor longevidad (hasta 20 y 30 años), permite a los peces ser testigos e indicadores de impactos históricos a lasa masas de agua. Además, su mayor tamaño y movilidad les permiten jugar un papel muy importante en los ecosistemas, al influir en el flujo de energía y en el transporte de sustancias y elementos. Por todo ello, son indicadores de cambio a largo plazo.

Peces Los peces tienen características que les diferencian de otros elementos biológicos y les hacen complementarios ineludibles. Su mayor longevidad (hasta 20 y 30 años), permite a los peces ser testigos e indicadores de impactos históricos a lasa masas de agua. Además, su mayor tamaño y movilidad les permiten jugar un papel muy importante en los ecosistemas, al influir en el flujo de energía y en el transporte de sustancias y elementos. Por todo ello, son indicadores de cambio a largo plazo.

La ictiofauna también es sensible a las presiones fisicoquímicas que produzcan:

•Contaminación del agua.•Eutrofia y aparición de toxicidad por algas.•Desoxigenación del agua.

La ictiofauna también es sensible a las presiones fisicoquímicas que produzcan:

•Contaminación del agua.•Eutrofia y aparición de toxicidad por algas.•Desoxigenación del agua.

Fartet (Aphanius iberus

MacrófitosLos macrófitos engloban distintos grupos de comunidades vegetales. El término macrófito se refiere a las plantas acuáticas visibles a simple vista, entre las que se encuentran principalmente plantas vasculares acuáticas, aunque se incluyen también briofitos (musgos acuáticos, hepáticas), microalgas y cianobacterias.Generalmente se reconocen tres formas de macrófitos: flotantes, sumergidos y emergidos.

MacrófitosLos macrófitos engloban distintos grupos de comunidades vegetales. El término macrófito se refiere a las plantas acuáticas visibles a simple vista, entre las que se encuentran principalmente plantas vasculares acuáticas, aunque se incluyen también briofitos (musgos acuáticos, hepáticas), microalgas y cianobacterias.Generalmente se reconocen tres formas de macrófitos: flotantes, sumergidos y emergidos.

Los macrófitos se consideran útiles para la detección y el seguimiento de las presiones fisicoquímicas que produzcan:

•Reducción de la transparencia del agua.•Variación de la mineralización (conductividad y salinidad).•Eutrofia.

Los macrófitos también son sensibles a las presiones hidromorfológicas que produzcan:

•Variaciones del régimen de caudal, continuidad del río y características morfológicas del lecho de los ríos. Los hidrófitos reflejan este tipo de alteraciones respondiendo normalmente con un aumento de la cobertura de estas especies.•Variación del nivel del agua en lagos o cambios en la duración del periodo de inundación en humedales.•Variación de las características morfológicas del vaso en lagos.

Son indicadores de cambios a medio y largo plazo

Los macrófitos se consideran útiles para la detección y el seguimiento de las presiones fisicoquímicas que produzcan:

•Reducción de la transparencia del agua.•Variación de la mineralización (conductividad y salinidad).•Eutrofia.

Los macrófitos también son sensibles a las presiones hidromorfológicas que produzcan:

•Variaciones del régimen de caudal, continuidad del río y características morfológicas del lecho de los ríos. Los hidrófitos reflejan este tipo de alteraciones respondiendo normalmente con un aumento de la cobertura de estas especies.•Variación del nivel del agua en lagos o cambios en la duración del periodo de inundación en humedales.•Variación de las características morfológicas del vaso en lagos.

Son indicadores de cambios a medio y largo plazo

el fitoplancton es adecuado para la determinación y seguimiento de las presiones fisicoquímicas relacionadas con:

•Contaminación térmica.•Contaminación orgánica (soluble y particulada)•Cambios en la mineralización del agua.•Eutrofización.

el fitoplancton es adecuado para la determinación y seguimiento de las presiones fisicoquímicas relacionadas con:

•Contaminación térmica.•Contaminación orgánica (soluble y particulada)•Cambios en la mineralización del agua.•Eutrofización.

•Eutrofización. Cuando una masa se eutrofiza, los sustratos aparecen cubiertos de pátinas verdes o pardas de algas.•Incrementos de materia orgánica.•Salinidad.•Acidificación, ésta no es un problema en la mayor parte de las cuencas ibéricas, cuyas aguas están tamponadas.

•Eutrofización. Cuando una masa se eutrofiza, los sustratos aparecen cubiertos de pátinas verdes o pardas de algas.•Incrementos de materia orgánica.•Salinidad.•Acidificación, ésta no es un problema en la mayor parte de las cuencas ibéricas, cuyas aguas están tamponadas.

Diatomeas bentónicas Las diatomeas bentónicas son aquellas que viven sobre un sustrato natural o artificial, en vez de suspendidas en la columna de agua.

Diatomeas bentónicas Las diatomeas bentónicas son aquellas que viven sobre un sustrato natural o artificial, en vez de suspendidas en la columna de agua.