CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Tipos generales de contaminantes del agua

TIPO DE CONTAMINANTE IMPACTO1. Elementos traza salud, biota acuática, toxicidad

2. Metales pesados salud, biota acuática, toxicidad

3. Radionúclidos Toxicidad

4. Contaminantes inorgánicos Toxicidad, biota acuática

5. Asbesto salud humana

6. Nutrientes de algas Eutrofización

7. Sustancias que dan acidez, alcalinidad, salinidad (en exceso) Calidad de agua, vida acuática

8. Contaminantes orgánicos traza Toxicidad

9. Medicamentos, anticonceptivos Calidad de agua, vida acuática

10. Bifenilos policlorados posibles efectos biológicos

11. Plaguicidas Toxicidad, biota acuática, fauna

12. Residuos de petróleo efectos en la fauna, contaminación visual

13. Alcantarillado, residuos humanos y de animales Calidad de agua, niveles de oxígeno

14. Materia orgánica medida como DBO Calidad de agua, niveles de oxígeno

15. Patógenos efectos en la salud

16. Detergentes Eutrofización, fauna, contaminación visual

17.Compuestos carcinógenos químicos incidencia de cáncer

18. Sedimentos Calidad de agua, vida acuática, fauna

19. Sustancias que dan sabor, olor y color Calidad de agua, vida auática, contaminación visual

• Elementos o sustancias químicas que existen a concentraciones muy bajas, en el orden de ppm o menos

1. Elementos o sustancias traza o

vestigial

ELEMENTO FUENTE EFECTO E IMPORTANCIAArsénico Subproductos mineros, residuales químicos Tóxico, posiblemente carcinogénicoBerilio Carbón, residuos industriales Tóxico, posiblemente carcinogénicoBoro Carbón, detergentes Tóxico, posiblemente carcinogénico

CobreRecubrimientos metálicos, minería, residuos industriales

Elemento traza esencial, tóxico para las plantas y algas a niveles altos

CromoRecubrimientos metálicos, minería, residuos industriales

Escencial como Cr(III) y tóxico como Cr(VI)

Flúor (F-) Fuentes geológicas naturalespreviene la caída de los dientes (1 mg/L). Tóxico a niveles superiores

HierroResiduos industriales, corrosión, agua ácida de minas

Nutriente esencial, daña las piezas sanitarias formando manchas

Mercurio Residuos industriales, minería y carbón Tóxico

Molibdeno Residuos industrialesesencial para las plantas, tóxico para animales

Plomo Residuos industriales, minería, combustibles Tóxico, dañino a la fauna

Yodo (I-) Residuos industriales, salmueras naturales Previene el bocio

Selenio fuentes naturales, carbónesecial a bajos niveles, tóxico a niveles superiores

ZincResiduos industriales, recubrimientos de metales

elemento esencial, tóxico para las plantas a altos niveles

2. Metales pesados

•Metales de transición (Fe, Cd, Hg) y algunos elementos representativos como el Pb y Sn

•Cd: presión arterial alta, daños en riñón, destrucción de tejido testicular y de glóbulos rojos.

•Pb: disfunción de los riñones, sistema reproductor, hígado, cerebro, sistema nervioso central

•Hg: amalgamas, termómetros, baterias

Metales pesados

•As, Se y Sb

•As: se produce como subproducto de la refinación del cobre, oro y plomo; pigmentación en el pecho, brazos, piernas

Metaloides

La fabricación de productos químicos inorgánicos son una fuente potencial de contaminación del agua con elementos traza

Industria cloro-álcaliIndustrias que producen ácido fluorhídricoDicromato de sodioFluoruro de aluminioPigmentos de cromo

Fluorosis dental

Malformaciones por plomo

Exposición a cromo

Contaminación por arsénico

Contaminación por cobre

3. Especies inorgánicas: Estas especies aportan acidez, alcalinidad o salinidad al agua.

Cianuro (CN-)Venenoso y mortalUso: limpieza de metalesProcesamiento de minerales

El sulfuro de hidrógeno, es un producto de la descomposición anaerobia de la materia orgánicaSe desprende como componente gaseoso de las aguas geotermales

AmoniacoEs el producto inicial de la descomposición de los residuos orgánicos nitrogenadosConstituyente normal de las aguas subterráneas

Dióxido de carbono libre• Se encuentra en el agua por descomposición de la materia

orgánica• Se agrega al agua para un proceso de carbonatación• Los niveles excesivos pueden hacer el agua más corrosiva y

pueden ser dañino para la vida acuática

Nitritos (NO2-)

• Se añade en algunas aguas de procesos industriales como inhibidor de la corrosión

• Embutidos

Asbesto en agua• Las fibras hacen cicatrices en el tejido pulmonar y se genera

cáncer

4. Nutrientes de algas y eutrofización

• Eutrofización: raíces griegas “bien nutrido”• Es una condición de lagos o depósitos que involucra el

crecimiento excesivo de algas• Es causada por presencia de nitrógeno, fósforo y potasio,

provenientes de fertilizantes, detergentes• 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

5. Acidez, alcalinidad y salinidad

La biota acuática es sensible a valores extremos de pH

La fuente más común de agua ácida es la proveniente de minas, alcanzan valores por debajo de 3

El exceso de alcalinidad y pH alto • Se manifiesta por una franja de sales blancas en los bordes de un cuerpo de agua• Zonas geográficas donde el suelo y estratos minerales son alcalino

SalinidadProducción agrícola, uso de fertilizantes: sulfatos de sodio, magnesio y calcio

7. Contaminantes orgánicos• Las aguas residuales de fuentes domésticas, comerciales, de procesado o procesamiento de

alimentos industriales, contiene una amplia gama de contaminantes, incluyendo los orgánicos

Jabones, detergentes y sustancias formadoras de detergentes

• Los jabones son sales de ácidos grasos superiores, como el estearato de sodio

Detergentes

• El potencial de los detergentes para contaminar el agua es alto se consumen más de 450 000 000 kg en USA

• El agente clave es el surfactante o agente superficial activo (Sulfanato de alquilbenceno (SAB)

No biodegradable Formador de espuma

• Alquil sulfonato lineal (LAS) o un bencensulfonato (ASL)

És más biodegradable porque no está ramificado

PRODUCTOS FARMACEÚTICOS• Las aguas residuales reciben compuestos farmacéuticos y sus productos de degradación

parcial a consecuencia de la ingestión humana y al ser descartados cuando caducan.• Se han encontrado niveles en el orden de 1 mg/L en agua de río. Representan una

preocupación debido a la actividad biológica inherente a los productos farmacéuticos

Bactericidas• Usados en los productos de limpieza y de consumo, el más común es el triclosán• Jabones antibacterianos, shampoo, desodorantes, lociones, pasta dental

Estrógenos• Pueden perturbar el metabolismo y actividades reproductoras de los organismos

(peces, ranas, reptiles

Contaminantes orgánicos biorefractarios• Son compuestos que son difícilmente biodegradables, se les conoce también como

(COP)• Los compuestos orgánicos sintéticos pueden causar daño de tipo genético, cáncer• Benceno, cloroformo, hidrocarburos, CF4, éter metiterbutílico (incrementa el

octanaje en la gasolina

Toxinas microbianasLas bacterias y protozoos en el agua pueden producir toxinas que pueden causar enfermedades o incluso la muerte (desordenes gastrointestinales, respiratorios y de la piel

El crecimiento de estos organismos colorean el agua de amarillo, verde olivo, o rojo

Ejemplo en 1946 las costas de Florida se puso viscosa, las playas se ensuciaron con peces muertos, mariscos, tortugas, mejillones almejas (veneno paralizador de mariscos, deprime la respiración, afecta el corazón e inclusive provoca paros cardiacos)

Plaguicidas en el agua

• Insecticidas, molusquicidas (caracoles y babosas), nematicidas (lombices microscópicas), rodenticidas, avicidas, herbicidas, fungicidas, bactericidas, alguicidas

Estructuras químicas de los plaguicidas

organoclorados

organofosforados

Carbamatos

Radionúclidos en el ambiente acuático

• Radionúclido: isótopo radioactivo, se utilizan como trazadores con aplicaciones industriales y médicas

• La producción de radionúclidos proviene de armas y reactores nucleares (productos de la fisión de núcleos de elementos pesados tales como uranio o plutonio

• Son muy persistentes • Se incorporan en los tejidos vivos• Estroncio-90 producto de desecho común de

pruebas nucleares, precipita y cae sobre el pasto

• Radio y potasio-40 se han encontrado en el agua potable en Iowa, Illinois, Wisconsin, Missouri, Minnesota, florida, Carolina del norte, Virginia

Cuestionario

1. Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera respecto al cromo en el agua

A) Se sospecha que el Cr(III) es carcinógeno

B) es menos probable que se encuentre cromo(III) en forma soluble que cromo(VI)

C) la toxicidad del ión cromo(III) en aguas residuales de electroplatinados disminuye por oxidación a cromo(VI)

D) el cromo (VI) no es un elemento traza esencial

2. Cuáles son las características de los radionúclidos que los hacen especialmente peligrosos para los seres humanos

3. Cuál de las siguientes características no posee el compuesto

• A) Un extremo de la molécula no es hidrofílico y el otro es hidrofóbico

• B) Cualidades de superficie activa• C) la capacidad de disminuir la tensión superficial• D) buena biodegradabilidad• E) Tendencia a causar espumas en plantas de tratamiento

4. Da un ejemplo de los siguientes contaminantes y su impacto al ambiente o en la salud

A) Elementos traza

B) compuestos orgánicos biorefractarios

C) plaguicidas

5. Se sospecha que un agua ha sido contaminada con una de las siguientes sustancias: jabón, surfactantes ABS o surfactantes LAS. La muestra tiene una baja DBO, con respecto a su COT. ¿Cuál es el contaminante que contiene el agua?

6. De los siguientes, el que no causa eutrofización o no está asociado con ella es

A) disminución eventual de oxígeno en el agua

B) Fosfatos excesivos

C) Excesivo crecimiento de algas

D) nutrientes excesivos

E) Oxígeno en exceso

7. Qué elementos aportan dureza al agua

Problemas

• Un plaguicida determinado es fatal para alevines de peces a un nivel de 0.50 ppm de agua. Por accidente, cayó un recipiente metálico que goteaba en un arroyo con un flujo de 10 litros de agua por segundo. El recipiente contenía 5 kg del plaguicida y se movía a 1 km/h. Si el contenedor esparce el pesticida a una velocidad constante de 5 mg/s. ¿A qué distancia (km) aguas a bajo se contamina el agua con niveles fatales del plaguicida en el tiempo en que se vacía el recipiente

• Al intentar vadear un arroyo con un pulverizador de pesticida, éste se atascó contaminando el agua del arroyo que fluye a una velocidad de 136 l/s. El plaguicida goteó en el arroyo exactamente durante 1 h y a una velocidad que contaminó el arroyo con 0.25 ppm de metoxicloro. Cuánto plaguicida se salió del pulverizador durante este tiempo

El cloro se usa para desinfectar las piscinas. Su concentración aceptada para este propósito es de 1 ppm de cloro, o sea 1g de cloro por millón de gramos de agua. Calcule el volumen de una solución de cloro (mL) que debe agregar a su piscina si la solución contiene el 6% de cloro en masa y la piscina 2x104 gal de agua (1 gal=3.79 L); la densidad de los líquidos = 1 g/mL