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Aguas Eternas
Aguas Eternas
Aguas Eternas
Las masas receptoras, es decir, ríos y corrientes subterráneas, lagos, estuarios y el mar,
en la mayoría de las ocasiones, especialmente en las zonas más densamente pobladas y
desarrolladas, han sido incapaces, por sí mismas, para absorber y neutralizar la carga
polucional que tales residuos imponen. De esta forma, han venido perdiendo sus
condiciones naturales de apariencia física y su capacidad para sustentar una vida
acuática adecuada, que responde al equilibrio ecológico que de ellas se espera para
preservar nuestras masas hídricas. Como consecuencia de esto, en numerosas ocasiones
pierden aquellas condiciones mínimas que les son exigidas para su racional y adecuado
aprovechamiento como fuentes de abastecimiento de agua, como vías de transporte o
aún como fuentes de energía.
Los problemas causados no son sólo de índole física o estética, sino que trascienden al
campo de la sanidad, ya que las comunidades humanas necesitan recurrir a diversos
recursos de agua superficiales para su abastecimiento de agua de bebida, y si éstos están
contaminados con los productos de desecho humanos o industriales, pueden dar lugar a
problemas graves.
Es evidente que la polución está disminuyendo la calidad del agua en muchas partes del
mundo. Con este progresivo deterioro, el uso de técnicas y modelos para predecir la
conducta de los organismos indicadores de la calidad del agua, ha llegado a ser cada vez
más importante.
A pesar del éxito conseguido en el control de la contaminación del agua en los países
más industrializados, muchos efluentes continúan deteriorando los sistemas acuáticos e
interfiriendo en los usos potenciales del agua. Los vertidos de aguas residuales pueden
contener desde algunos centenares a varios miles de productos diferentes, muchos de
ellos subproductos que ni siquiera han podido ser identificados.
Es por esto que las aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben
recibir un tratamiento adecuado según su composición, capaz de modificar sus
condiciones físicas, químicas y microbiológicas, hasta evitar que se provoquen los
problemas enunciados de polución y de contaminación de las aguas receptoras.
La eliminación de las aguas residuales no es el único problema a considerar, ya que, al
ser el agua un bien escaso, que cada día se necesita en mayores cantidades, es cada Vez
más imprescindible la reutilización de los recursos hídricos disponibles para poder
satisfacer las necesidades humanas.
CONCEPTO
Las aguas residuales se pueden definir como aquellas que por uso del hombre,
representan un peligro y deben ser desechadas, porque contienen gran cantidad de
sustancias y/o microorganismos.
Las aguas residuales, debido a la gran cantidad de sustancias (algunas de ellas tóxicas) y
microorganismos que portan, pueden ser causa y vehículo de contaminación, en
aquellos lugares donde son evacuadas sin un tratamiento previo.
Se puede definir la polución del agua como una modificación, generalmente provocada
por el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia y peligrosa para el
consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca, las actividades recreativas, así
como para los animales domésticos y la vida natural.
Según esta definición, la polución sería una consecuencia ineludible del desarrollo y la
civilización. Esto es explicable, ya que conforme aumenta el desarrollo de las
poblaciones, se incrementa a su vez la diversidad de los agentes contaminantes
procedentes de actividades agrícolas, industriales y urbanas, que el hombre no se
preocupa de destruir o reciclar, o no lo hace en la magnitud suficiente. De esta forma, se
acaba saturando el poder autodepurador del medio natural.
Acción tóxica
Es el efecto y la repercusión que tienen algunos residuos sobre la flora y fauna natural
de las masas hídricas receptoras y sobre los consumidores que utilicen esas aguas, o que
se vean afectados por la acumulación de estas sustancias tóxicas en la cadena
alimentaria. A este respecto, es importante tener en cuenta que en numerosas ocasiones
las aguas residuales se utilizan, sin un tratamiento previo, para el riego de cosechas de
verduras y hortalizas, con el enorme riesgo que esto supone, ya que el hombre puede
consumirlas crudas, pasando a él directamente la contaminación por tóxicos o
microorganismos.
En otras ocasiones, no son directamente los residuos los que provocan la desaparición
de los organismos del agua, sino que para la descomposición de las sustancias
contaminantes son necesarias grandes cantidades de oxígeno, llegando a agotarse y
creando condiciones anóxicas que impiden la vida acuática.
Por estas razones, se están realizando diversos estudios sobre la toxicidad de algunos
compuestos sobre organismos y microorganismos acuáticos, y sobre los niveles de
resistencia y adaptación de éstos a algunas sustancias y elementos presentes en el agua.
Hay que hacer también mención especial de las industrias estacionales (azucareras,
almazaras, etc.) que provocan contaminaciones agudas en determinadas épocas del año.
En los últimos años, se está tomando un interés creciente por los agentes tensoactivos,
cuyas espumas engloban multitud de microorganismos, inhiben la oxidación química y
biológica y dificultan los procesos de tratamiento.
También están los metales pesados, que se acumulan en la cadena alimentaria, a través
de la captación por el fitoplancton, peces y organismos filtradores, y pueden afectar al
hombre.
De todos los residuos industriales, el drenaje ácido de las minas alcanza el récord, en
cuanto a perjuicios para las fuentes de agua, puesto que aumenta los costos de
tratamiento y distribución y origina corrosiones.
El agua que está contaminada por aguas residuales o por excretas del hombre o
animales, puede intervenir, directa o indirectamente, en la propagación de
enfermedades, favoreciendo el desarrollo de artrópodos o moluscos, que son eslabones
en sus cadenas epidemiológicas, o difundiendo agentes infecciosos procedentes de
excretas de enfermos y portadores, que a través de ella pueden llegar al agua de bebida,
o a las hortalizas, que son regadas con estas aguas, sin tratamiento previo.
En las zonas turísticas, este aspecto adquiere mayor relevancia, puesto que, su medio de
vida es la afluencia y visita de personas, y han de atender, prioritariamente, los criterios
estéticos y sanitarios.
Polución térmica
Eutrofización
Es un proceso que se puede dar de forma natural, pero que puede estar también
provocado por la acción del hombre, mediante vertidos ricos en fósforo y nitrógeno.
Estos compuestos se encuentran, principalmente, en las excretas y los detergentes,
aunque también puede haber contribución de la escorrentía agrícola.
En las ciudades desarrolladas, las redes de alcantarillado conducen las aguas residuales
hasta las estaciones de tratamiento. Estos sistemas de recogida pueden ser de dos tipos:
b) Unitario: se recogen en una misma canalización los dos tipos de aguas residuales
señalados. En este sistema se producen cambios significativos de flujo durante las
tormentas.
Cada uno de los sistemas tiene ventajas e inconvenientes. El sistema unitario es más
económico, ya que sólo habría que construir una conducción por cada calle. Pero tiene
inconvenientes, ya que el volumen de agua es mayor. Además, han de construirse redes
capaces de soportar las variaciones de flujo debidas a las precipitaciones atmosféricas.
Los avances más importantes a este respecto, han sido la aplicación de técnicas
fotogramétricas y de ordenadores al proyecto de alcantarillas, la mejora de los
materiales de construcción y la utilización de informática al control de alcantarillas para
aguas pluviales.
CANTIDAD
- Ingestión de agua.
- Heces y orina.
-Semanales: hay algunos días en la semana en los que se consume mayor cantidad
de agua (aseo, coladas, etc.). En los tipos de industrias que no funcionan durante el fin
de semana, los cambios en la cantidad de aguas residuales son apreciables.
Tres grupos de caracteres se pueden tener en cuenta para los diferentes componentes del
agua:
-Físicos
-Químicos
-Biológicos
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Algunas de las características físicas de las aguas residuales urbanas son las siguientes:
Temperatura
Suele ser superior a la del agua de consumo, por el aporte de agua caliente procedente
del aseo y las tareas domésticas. Oscila entre 10 ºC y 21 ºC, con un valor medio de 15
ºC, aproximadamente. Esta mayor temperatura ejerce una acción perjudicial sobre las
aguas receptoras, pudiendo modificar la flora y fauna de éstas, y dando lugar al
crecimiento indeseable de algas, hongos, etc.
Turbidez
Se debe a la cantidad de materias en suspensión que hay en las aguas residuales (limo,
materia orgánica y microorganismos. Esta turbidez, en las masas de aguas receptoras,
afecta a la penetración de la luz, lo que redundaría en una menor productividad primaría.
Color
Suele ser gris o pardo, pero debido a los procesos biológicos anóxicos el color puede
pasar a ser negro.
Sólidos
Olor
Depende del grado de septización de las aguas. En el agua residual reciente el olor es
tolerable, pero conforme va pasando el tiempo y se va agotando el oxígeno, entran en
juego los microorganismos anaerobios, que reducen los sulfatos y sulfitos a sulfuros.
Estos, si hay hierro presente, reaccionan dando sulfuro de hierro, que confiere un olor
desagradable, característico de las aguas sépticas. También se producen gases de olor
desagradable en las fermentaciones anaerobias.
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Existen una serie de parámetros que tienen una especial importancia para describir
composición de las aguas residuales.
Materia orgánica
Constituye la tercera parte de los elementos de las aguas residuales, siendo los
principales compuestos que se pueden hallar: - Proteínas (40-60 %)
- Carbohidratos (25-50 %)
Otros compuestos importantes son los azúcares como la glucosa, lactosa, sacarosa,
fructosa y galactosa; y los ácidos como el acético, propiónico, butírico, láctico y cítrico.
También, se pueden encontrar celulosa, almidón y lignina.
Las grasas son descompuestas más lentamente por las bacterias, pero pueden actuar
sobre ellas los ácidos minerales, dando glicerina y ácidos grasos; éstos, a su vez, pueden
reaccionar con los álcalis, dando glicerina y jabones (sales alcalinas de ácidos grasos).
Debido a que son menos densas que el agua flotan, y esto interfiere en los procesos de
tratamiento y la vida biológica, favoreciendo el ambiente anaerobio, en cuyas
condiciones la degradación es más lenta y se desprenden gases que causan malos olores.
Hay una serie de parámetros que son de gran interés en el tratamiento de las aguas
residuales, puesto que, nos permiten conocer el contenido en materia orgánica de éstas.
Los más importantes son:
Demanda química de oxigeno (DQO): mide la cantidad de materia orgánica del agua,
mediante la determinación del oxigeno necesario para oxidaría, pero en este caso
proporcionado por un oxidante químico como el permanganato potásico o el dicromato
potásico.
Este parámetro no puede ser menor que la DBO, ya que es mayor la cantidad de
sustancias oxidables por vía química que por vía biológica. Habitualmente se realiza la
determinación con permanganato en las aguas para consumo, denominándose
oxidabilidad al permanganato, mientras que en las aguas residuales se realiza con
dicromato, llamándose más propiamente DQO.
Demanda total de oxígeno (DTO): esta prueba se realiza en una cámara de combustión
catalizada con platino, en la cual se produce una transformación de la materia orgánica
en productos finales estables. El oxígeno residual es analizado por cromatografía
gaseosa, y por diferencia obtenemos la DTO.
Materia inorgánica
El nitrógeno está presente en el agua residual reciente en forma de urea y proteínas, pero
estos compuestos son fácilmente degradables por las bacterias, que los transforman en
amonio, y a partir de él producen nitritos y nitratos. Al ser el amoníaco el primer
producto de la degradación de la urea y del material proteico, se puede considerar como
producto de la degradación de la urea y del material proteico, se puede considerar como
el mejor indicador químico indirecto de contaminación fecal reciente. Hay algunas
especies que utilizan el amonio preferentemente al nitrato, cuando ambos están
disponibles; e incluso, el amonio puede inhibir la captación de nitratos por los
organismos. Sin embargo, el amonio resulta tóxico para algunas especies de
microorganismos, sobretodo en forma de NH3, porque está descargado y es soluble en
los lípidos, por lo que puede atravesar las membranas biológicas más rápidamente. Esto
puede interferir el tratamiento biológico de las aguas residuales.
Las conversiones entre las distintas formas del nitrógeno, están influenciadas por el pH
y la temperatura del medio.
Los nitratos son la forma más oxidada del nitrógeno que se encuentra en las aguas
residuales. Su aumento creciente en las aguas subterráneas es preocupante, ya que,
puede alcanzar las fuentes de agua de bebida y llegar a ocasionar graves enfermedades,
como la metahemoglobinemia infantil y el aumento en la incidencia de cáncer.
Fósforo: es también esencial para el crecimiento de los organismos. Las formas en que
se puede encontrar en las aguas residuales, son ortofosfato, polifosfato y fosfato
orgánico. El fosfato satisface los requerimientos de fósforo de todos los organismos y se
necesita en niveles mucho más bajos que el nitrógeno. Al igual que éste, es responsable
de la producción de procesos de eutrofización.
Es por ello por lo que se está prestando en la actualidad un interés creciente en controlar
la cantidad de fósforo que entra a formar parte de las aguas residuales, especialmente
como componente de los detergentes. Así, se está sustituyendo el tripolifosfato de sodio,
que es el principal componente de éstos, por otros compuestos como la sal sódica del
ácido nitrilotriacético.
Compuestos tóxicos: algunos componentes de las aguas residuales son muy tóxicos para
los organismos y microorganismos, y por ello, son de gran importancia en cuanto al
vertido y tratamiento. Si se hace un vertido indiscriminado sobre masas de agua
receptoras, pueden destruir la biota acuática o acumularse en ella, afectando a la cadena
alimentaria y pudiendo llegar al hombre.
Su efecto sobre las plantas de tratamiento biológico puede ser drástico, al morir por
contaminación los microorganismos que lo realizan, y paralizarse, por tanto, los
procesos.
Metales pesados: algunos de los siguientes se pueden encontrar en las aguas residuales
confiriéndoles un carácter tóxico: cobre, cromo, boro, plomo (causante de saturnismo y
acumulación en moluscos), plata (puede producir argüiría), arsénico (melanodermia del
pie y acumulación en mariscos), antimonio (efecto cancerígeno), bario (efectos sobre el
corazón, vasos sanguíneos y nervios), flúor (fluorosis) y selenio produce cáncer y
caries).
Algunos metales como el níquel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc, cobre, hierro
y mercurio, se encuentran como elementos trazas en muchas aguas, y son necesarios
para la vida biológica. Pero cuando alcanzan altas concentraciones pueden resultar
tóxicos, inhabilitando el agua para algunos usos y acumulándose en los organismos y
microorganismos acuáticos.
Gases
Oxtgeno disuelto: es necesario para la vida de todos los organismos aerobios. Por ello,
el crecimiento incontrolado de organismos y microorganismos en el seno de las aguas,
puede conducir a su agotamiento.
- Temperatura.
Si el agua residual contiene hierro, se combina con él, dando sulfuro de hierro que
origina un color negro en el agua.
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS
Las bacterias coliformes se utilizan como indicador de polución por vertidos de origen
humano, ya que cada persona elimina diariamente de 100.000 a 400.000 millones de
coliformes a través de las heces, además de otras clases de bacterias.
Protozoos: los que se encuentran más frecuentemente en las aguas residuales son
amebas, flagelados y los ciliados libres y fijos. Estos organismos juegan un papel muy
importante en los procesos de tratamiento biológico, especialmente en filtros
percoladores y fangos activados. Pueden eliminar bacterias suspendidas en el agua, ya
que éstos no sedimentan, evitando la producción de efluentes con turbidez.
Los efluentes industriales deben su diversidad a los procesos de los que proceden, y, en
función de ellos, pueden tener una composición más o menos constante, o estar sujeta a
variaciones cualitativas y/o cuantitativas considerables, según los horarios de
funcionamiento de las industrias, la demanda del mercado o la posible influencia
estacional en la producción. Los componentes de dichos vertidos se pueden clasificar,
según los métodos de tratamiento, en:
- Ácidos y bases:
- Bases diversas.
- Elementos que pueden concentrarse por intercambio iónico o por
ósmosis inversa:
En general, constituyen una mezcla de aguas domésticas de la población, junto con las
de riego de las tierras y el manejo del ganado.
Así, los fertilizantes tienen sus desventajas: nitratos, fosfatos y compuestos de amonio
pueden contaminar ríos, lagos y mares, alterando el equilibrio de las especies acuáticas.
En el agua, los pesticidas pueden ser descompuestos por mecanismos físicos, químicos y
microbiológicos. Pero, para asegurar su biodegradación, antes de emitirlos al medio
ambiente, se debe conocer su potencial de bioconcentración y biodegradación
microbiana.
Además de todos estos problemas, está el hecho de que, estas aguas, al recoger los
residuos del ganado, van a estar fuertemente cargadas de materia fecal, que se sumaría a
la contaminación fecal contenida en las aguas domésticas de la población. A este
respecto, se puede hacer una determinación del origen de la contaminación fecal,
basándose en la relación coliformes fecales/estreptococos fecales.
Para evitar el riesgo que suponen los componentes de las aguas residuales agrícolas, se
deben depurar antes de verterlas en aguas superficiales, e intentar descubrir otras
sustancias, cuya degradación natural sea más rápida y no afecte a otra forma de vida
fuera de la que se intenta combatir.
BIBLIOGRAFIA