QU ES EL AGUA

Qu es el agua ?

El agua pura es un lquido inodoro e inspido. Tiene un matiz azul, que slo puede detectarse en capas de gran profundidad. A la presin atmosfrica (760 mm de mercurio), el punto de congelacin del agua es de 0 C y su punto de ebullicin de 100 C.

El agua alcanza su densidad mxima a una temperatura de 4 C y se expande al congelarse. Como muchos otros lquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado lquido aunque su temperatura est por debajo de su punto de congelacin; se puede enfriar fcilmente a unos -25 C sin que se congele.

El agua es fuente de vida, toda la vida depende del agua. El agua constituye un 70% de nuestro peso corporal. Necesitamos agua para respirar, para lubricar los ojos, para desintoxicar nuestros cuerpos y mantener constante su temperatura.

Por eso, aunque un ser humano puede vivir por ms de dos semanas sin comer, puede sobrevivir solamente tres o cuatro das sin tomar agua. Las plantas seran incapaces de producir su alimento y de crecer sin el agua.

El agua por si misma es incolora y no tiene olor ni gusto definido. Sin embargo, tiene unas cualidades especiales que la hacen muy importante, entre las que destacan el hecho de que sea un regulador de temperatura en los seres vivos y en toda la bisfera, por su alta capacidad calrica (su temperatura no cambia tan rpido como la de otros lquidos).

2.- Cuales son las propiedades del agua ?

Propiedades bioqumicas

Los seres vivos se han adaptado para utilizar qumicamente el agua en dos tipos de reacciones:

- En la fotosntesis en la que los enzimas utilizan el agua como fuente de tomos de hidrgeno.

- En las reacciones de hidrlisis, en que los enzimas hidrolticos han explotado la capacidad del agua para romper determinados enlaces hasta degradar los compuestos orgnicos en otros ms simples, durante los procesos digestivos.

Propiedades fsico-qumicas:

El agua presenta las siguientes propiedades fsico-qumicas:

Accin disolvente.

El agua es el lquido que ms sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrgeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las molculas polares del agua. La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayoras de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminacin de desechos se realizan a travs de sistemas de transporte acuosos.

- Fuerza de cohesin entre sus molculas.

Los puentes de hidrgeno mantienen a las molculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.

- Elevada fuerza de adhesin.

De nuevo los puentes de hidrgeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras molculas polares, y es responsable, junto con la cohesin de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensin de la sabia bruta desde las races hasta las hojas.

- Gran calor especfico.

El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrgeno. Su temperatura desciende ms lentamente que la de otros lquidos a medida que va liberando energa al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de protecccin para las molculas orgnicas en los cambios bruscos de temperatura.

- Elevado calor de vaporizacin.

A 20 C se precisan 540 caloras para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energa necesaria para romper los puentes de hidrgeno establecidos entre las molculas del agua lquida y, posteriormente, para dotar a estas molculas de la energa cintica suficiente para abandonar la fase lquida y pasar al estado de vapor.

- Elevada constante dielctrica.

Por tener molculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos inicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glcidos.

Las molculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos inicos en aniones y cationes, que quedan as rodeados por molculas de agua. Este fenmeno se llama solvatacin inica.

- Bajo grado de ionizacin.

De cada 107 de molculas de agua, slo una se encuentra ionizada.H2O H3O+ + OH-

Esto explica que la concentracin de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le aade un cido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varan bruscamente.

Propiedades organolpticas

El agua pura es incolora, inodora e inspida. No obstante, en el medio natural el agua dista mucho de ser pura y presenta unas propiedades especficas que afectan a los sentidos. Estas propiedades se denominan propiedades organolpticas y afectan al gusto, al olor, al aspecto y al tacto, distinguindose: temperatura, sabor, olor, color y turbidez.

3.- Como se mide la calidad de las aguas ?

Los parmetros ms comnmente utilizados para establecer la calidad de las aguas son los siguientes:

Oxgeno disuelto

pH

Slidos en suspensin

DBO

Fsforo

Nitratos

Nitritos

Amonio

Amoniaco

Compuestos fenlicos

Hidrocarburos derivados del petrleo

Cloro residual

Zinc total

Cobre soluble

4.- Tenemos suficiente agua ?

Cada vez que tomamos un sorbo de agua fresca, esta es nueva para nosotros. Pero no es agua nueva. Esta agua ha sido reciclada una y otra vez desde los comienzos del universo, por diversas formas de vida, como un dinosaurio, un conejo, una paloma y hasta por Cristbal Coln. En estos momentos tenemos toda el agua que tendremos o que hemos tenido. La falta de agua fresca es uno de los temas mas transcendentes al cual se ver enfrentada Amrica Latina durante el siglo 21

1.200 millones de habitantes no tienen acceso a una fuente de agua potable segura

Las enfermedades por aguas contaminadas matan mas de 4 millones de nios al ao

20% de todas las especies acuticas de agua fresca estn extintas o en peligro de desaparecer

El agua cubre casi un 80% de la superficie de la Tierra. Aunque pareciera que es un recurso muy abundante, es importante destacar que menos del 1% de sta es agua dulce, es decir, apta para usos domsticos, industriales o comerciales y tursticos. Por otra parte, el agua salada sustenta importantes cadenas alimenticias claves para la alimentacin mundial, adems, vive en ella una vegetacin muy pequea que es la que aporta ms de un 60% del oxigeno de la Tierra.

El agua dulce que podemos utilizar se encuentra en los lagos, ros y lluvias, y debe alcanzarnos para que ninguna persona, planta o animal tenga sed, para que los animales acuticos vivan en ella, para regar los campos, usar en las industrias, mantener hmedos los bosques y regar los jardines. Por eso es importante mantenerla limpia.

Actualmente, hay en la Tierra la misma cantidad de agua que exista hace 3.800 millones de aos atrs, poca en que se form el agua en nuestro planeta. Esto se debe a que el ciclo hidrolgico permite que continuamente se utilice la misma agua, la cual se encuentra en diferentes estados: slida, lquida o gaseosa.

Disponibilidad y uso del agua

Un 70% de la superficie de la tierra es agua, pero la mayor parte de sta es ocenica. En volumen, slo aproximadamente 3% de toda el agua del mundo es agua dulce, y en su mayor parte no se halla generalmente disponible. Unas tres cuartas partes de toda el agua dulce se halla inaccesible, en forma de casquetes de hielo y glaciares situados en zonas polares muy alejadas de la mayor parte de los centros de poblacin; slo un 1% es agua dulce superficial fcilmente accesible. sta es primordialmente el agua que se encuentra en los lagos y ros y a poca profundidad en el suelo, de donde puede extraerse sin mayor costo. Slo esa cantidad de agua se renueva habitualmente con la lluvia y las nevadas y es, por tanto, un recurso sostenible. En total, slo un centsimo del uno por ciento del suministro total de agua del mundo se considera fcilmente accesible para uso humano.

Se considera que, mundialmente, se dispone de 12.500 a 14.000 millones de metros cbicos de agua (12.500 a 14.000 kilmetros cbicos) por ao para uso humano. Esto representa unos 9.000 metros cbicos por persona por ao, segn se estim en 1989 . Se proyecta que en el ao 2025 la disponibilidad global de agua dulce per cpita descender a 5.100 metros cbicos por persona, al sumarse otros 2.000 millones de habitantes a la poblacin del mundo. Aun entonces esta cantidad sera suficiente para satisfacer las necesidades humanas si el agua estuviera distribuida por igual entre todos los habitantes del mundo.

5.- Como se contamina el agua ?

El agua se puede contaminar naturalmente, cuando se producen alteraciones en la composicin del agua debido a fenmenos naturales, sin intervencin del ser humano. Por ejemplo:

a) Fenmeno del Nio: cambio general en las condiciones atmosfricas que, a su vez, afecta el comportamiento de las corrientes del Ocano Pacfico, presentndose cada 7 a 10 aos. Aumenta la temperatura de las aguas de la costa Pacfica de Sudamrica, disminuyendo la cantidad de oxgeno disuelto en ella. Las algas, peces y mariscos que necesitan este oxgeno pueden morir por falta de l o, bien, huir en busca de aguas ms fras. Por otra parte, llegan seres marinos que normalmente no se encuentran en estas costas, como medusas, mantarrayas y tiburones.

b) La Marea Roja: consiste en el florecimiento sbito de enormes masas de plancton especialmente dinoflagelados. Este plancton da al mar un color rojizo, de ah su nombre. Las grandes cantidades de algas planctnicas producen toxinas que se meten dentro de los mariscos filtradores que se alimentan de ellas. Cuando los mariscos son consumidos por peces o seres humanos, causan graves intoxicaciones.

c) Actividad Volcnica: puede aumentar la temperatura del agua y alterar la concentracin de elementos y compuestos presentes naturalmente en ella.

d) Aluviones y arrastre de sedimentos: la cada de grandes cantidades de barro crea un grave problema en las Plantas de Agua Potable, donde se hace imposible filtrar la gran cantidad de sedimentos.

6.- Qu actividades humanas contaminan el agua?

En cuanto a la contaminacin humana, la utilizacin masiva de agua en las sociedades industrializadas es la causa directa de una amplia gama de efectos negativos que se agrupan bajo el concepto de contaminacin de las aguas. Estos efectos se traducen en una grave alteracin del equilibrio natural de la vida acutica. Si el nivel de contaminacin no es muy elevado, se soluciona a travs de los mecanismos de limpieza natural; en caso contrario, el dao puede ser acumulativo e irreversible.

Las aguas se pueden contaminar por las labores agrcolas, en la actualidad, la fertilizacin de los suelos agrcolas pasa por el empleo masivo de pesticidas muy solubles en agua, por lo que acaban infiltrndose en las aguas subterrneas.

Las aguas subterrneas son grandes reservas de agua dulce, las que dejan de ser potables (bebibles) si se contaminan y superan los niveles de toxicidad definidos para consumo humano, es decir, transforman las aguas puras en aguas no aptas para ser usadas por el hombre.

La contaminacin orgnica se refiere a aquella que producimos en las ciudades, donde suelen encontrarse tubos que lanzan agua de color caf y maloliente a los ros. Estos tubos son parte del sistema de alcantarillado y que, debido a la ausencia de plantas depuradoras de aguas servidas, llegan directamente a los ros y al mar. De esta manera, la contaminacin se incorpora a moluscos como almejas y machas y tambin a peces, los que ms tarde llegan a nosotros como alimentos, devolvindonos los residuos contaminantes.

Otra forma de contaminacin provocada por los seres humanos sobre el agua es el uso de detergentes. Cuando se utiliza un detergente comn para lavar ropa, loza o el pelo, se contribuye, aunque sea a baja escala, a la contaminacin de las aguas. Tambin es importante mencionar que en muchos lugares se usa tirar los desechos slidos a los cursos de agua, lo que tambin contribuye a la contaminacin de las aguas.

7.- Cmo contaminan el agua algunas actividades industriales?

La mayora de las industrias, de todo tipo, en todo el mundo necesitan grandes cantidades de agua limpia en sus procesos de produccin.

Un tipo de contaminacin se produce cuando las industrias cambian la temperatura del agua, ya sea enfrindola o calentndola. El agua caliente contiene menos oxgeno que la fra, y el cambio brusco puede causar dao a animales acuticos que estn acostumbrados a una cierta cantidad de oxgeno.

En el caso de la generacin de energa elctrica, se libera agua fra sobre una capa de agua superficial normalmente ms tibia.

Otro tipo de contaminacin sucede cuando las industrias usan el agua para lavar sus productos en la fabricacin. Entonces acarrea sustancias txicas como cidos, metales pesados, sales y restos de materiales en descomposicin. El agua es lanzada por grandes tubos a ros, lagos o mares, como un lquido contaminado. Los afectados directos son la flora y la fauna acutica, sobretodo los peces ms pequeos quienes mueren. Los peces grandes son ms resistentes a los compuestos txicos que llegan al agua y, en vez de morir, los acumulan en sus cuerpos. Cuando se comen estos pescados, se estn recibiendo de vuelta los desechos de las industrias.

8.- Principales contaminantes del agua

- Aguas residuales y otros residuos que demandan oxigeno (en su mayor parte materia orgnica, cuya descomposicin produce perdida de oxigeno)

- Agentes infecciosos.

- Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuticas. Estas a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxigeno disuelto y producen olores desagradables.

- Productos qumicos, pesticidas, residuos industriales, sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y productos de descomposicin de compuestos orgnicos.

- Petrleo, especialmente el procedente de vertidos accidentales.

- Minerales inorgnicos y compuestos qumicos.

- Sedimentos formados por partculas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentas desde las tierras de cultivo, los suelos sin proteccin, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.

- Sustancias radiactivas procedentes de residuos producidos por la minera y el refinado del uranio y otros minerales, las centrales nucleares y el uso industrial, mdico y cientfico de materiales radiactivos.

9.- Qu son las aguas residuales ?

Diversas son las fuentes que originan las aguas residuales dado que el agua, adems de servir como elemento vital para el hombre, es tambin utilizada como medio de transporte para diversas actividades. Inciden bsicamente en el origen de las aguas residuales los residuos lquidos del quehacer habitacional, del comercio e instituciones, las aguas lluvias y aguas de napas subterrneas y muy destacadamente, los residuos humanos y animales y los residuos industriales lquidos.

Las aguas residuales pueden ser clasificadas en los siguientes tipos:

Residuos del quehacer habitacional

Residuos humanos y animales

Residuos industriales lquidos

Aguas lluvias

Residuos del Quehacer Habitacional

Se producen estos en la utilizacin de baos, cocina y lavado, los cuales contienen materias saponosas, detergentes, restos de alimentos y alimentos sintticos.

Residuos Humanos y Animales

Consisten stos bsicamente en desechos fecales y orina, los que pueden transportar organismos patgenos que afectan la salud humana.

Residuos Industriales Lquidos (RILES)

Son un sinnmero los elementos que las industrias disponen en las redes de alcantarillado tales como, metales, productos qumicos y elementos slidos, todos con serios efectos nocivos.

Aguas Lluvias

Al derivar hacia los alcantarillados arrastran gran cantidad de arena, hojas y ramas de rboles, pasto y otros elementos que se combinan con los otros residuos lquidos.

10.- Composicin de las Aguas Residuales

Las aguas residuales se componen, bsicamente, de un 99,9% de agua en su estado conocido como de agua potable y de, un 0,1% por peso de slidos, sean stos disueltos o suspendidos. Este 0,1% referido es el que requiere ser removido para que el agua pueda ser reutilizada. El agua sirve o acta como medio de transporte de estos slidos, los que pueden estar disueltos, en suspensin o flotando en la superficie del lquido.

Las aguas residuales tpicas contienen:

Agua Potable

Slidos

Gases Disueltos

Compon. Biolgicos

99,9%

0,1% (por peso) Suspendidos

Disueltos coloidales

Sedimentables

O2

CO2

H2S

N2

Bacterias

Micro/macroorganismos

Virus

11.- Porqu tratar las aguas residuales ?

Con el desarrollo de la urbanizacin y con la diversificacin de los procesos industriales, un sinnmero de elementos qumicos elaborados por la sociedad junto a una mayor cantidad de materias orgnicas son dispuestos en los cursos normales de agua, depositndose en lagunas, lagos, ros y mar. La DBO aumenta y el limitado oxgeno disuelto no es suficiente para posibilitar la recuperacin de dichos elementos. La naturaleza no es capaz por s sola de realizar el proceso de autopurificacin de los cursos de agua.

Los principales contaminantes que deben ser removidos de las aguas residuales son:

Residuos Slidos

DBO

DQO

Acidez

Alcalinidad

Grasas

Aceites

Grasas animales

Gases

Solventes

Nutrientes

Metales pesados

Compuestos Orgnicos Persistentes

Un importante efecto de la contaminacin orgnica o biolgica es el peligro para la salud. En los sistemas de alcantarillado, que llevan aguas servidas sin tratamiento a los ros, lagos y mares, produce la proliferacin de microorganismos que causan enfermedades como el clera, la tifoidea y la hepatitis, las que se adquieren principalmente por beber agua contaminada o por consumir frutas o verduras regadas con agua contaminada.

Por otra parte, los excrementos, fertilizantes y detergentes contienen nitrgeno y fosfato, los que permiten un acelerado crecimiento de algas presentes en los cuerpos de agua. Cuando las algas mueren, se depositan en el fondo y sirven como alimento para las bacterias. Tanta comida permite un aumento de la cantidad de bacterias en el agua. A su vez, las bacterias consumen oxgeno, quedando muy poco para los otros seres vivos del agua, principalmente insectos y peces, los que mueren por falta de oxgeno. Este proceso se llama eutroficacin y, en casos extremos, podra producir la muerte de toda forma de vida en un cuerpo de agua.

12.- Qu son las aguas subterrneas?

Las aguas que corren bajo la superficie del suelo son las llamadas aguas subterrneas. Se forman a partir de las lluvias que logran infiltrarse hacia la profundidad y juntarse con otras que lo hicieron antes, formando cuerpos de agua que corren bajo el suelo. Estas conforman reservas de agua dulce, por lo tanto, si se contamina el suelo, esa contaminacin puede llegar a las aguas subterrneas y contaminarlas, dejndolas no aptas para el consumo humano.

13.- Qu es el ciclo hidrolgico o ciclo del agua?

Es el constante movimiento y transformacin a que est sometida permanentemente el agua del planeta, pasando de un estado fsico a otro. As es como el agua se encuentra en diversas formas y lugares, por ejemplo:

a) El agua lquida dulce de ros y lagos

b) En aguas subterrneas

c) En plantas y animales

d) En hielos eternos en las altas montaas y en los polos

e) En aguas saladas de los mares y ocano

El proceso de transformacin del agua pasa del estado lquido a la evaporacin, transformndose en nubes, luego vuelve a la tierra desde la atmsfera como precipitaciones de lluvia, granizo, nieve o neblina, desde all se vuelve a evaporar para formar nubes y nuevamente precipitar.

En su paso por los diferentes estados fsicos, las gotas de agua van recogiendo pedazos de hojas, pequeas piedras, palitos, polvos minerales y otras cosas. Si todo se acumulara, el agua estara pronto horriblemente sucia. Por suerte, el agua posee un mecanismo de limpieza, es decir, es capaz de purificarse a s misma.

El mecanismo funciona en los lugares tranquilos como charcos, lagunas y lagos. En ellos la tierra acumulada en las gotas, como es ms pesada que el agua, se va al fondo, al igual que los pedazos de hojas y otros restos.

El agua tambin se purifica al hundirse en el suelo y pasar a travs de huecos entre las rocas. Ellos son tan pequeos que atrapan la suciedad, como un gran colador que deja pasar slo las gotas.

Por ltimo, al transformarse en vapor y pasar al aire, deja atrs el resto de la mugre. As, cuando caen las gotitas de las nubes, stas vuelven limpias al ambiente.

14.- Cules son los principales contaminantes?

Los principales agentes contaminantes de las aguas son las aguas residuales, petrleos, sustancias radiactivas, minerales inorgnicos y compuestos qumicos. Las aguas residuales contienen mayormente materias orgnicas que precisan oxgeno, son por tanto un agente desoxigenador del agua cuando entran en descomposicin, que generan adems olores desagradables.

Hidrocarburos

Los hidrocarburos son especialmente dainos para las aguas, mareas negras, en el mar se extienden formando una pelcula que termina muchas veces invadiendo playas y acantilados, y afectando a peces, aves y vegetacin.

Productos qumicos

Los productos qumicos como los pesticidas, las sustancias tensioactivas (detergentes), y los minerales inorgnicos y compuestos qumicos son tambin causa de alta contaminacin, cuando son arrastrados desde las tierras de cultivo por tormentas y escorrentas. Estos agentes tambin tienen su origen en explotaciones mineras, carreteras y derribos urbanos.

Calor

Una forma de contaminacin de menor entidad pero que debe ser considerado, es el del calor. Se presenta cuando es vertido a los ros u otros cauces, el agua de refrigeracin de las fbricas y centrales energticas, elevando la temperatura de las aguas y afectando a la vida que se desarrolla en ella.

Contaminantes de origen radiactivo

Finalmente, una de las sustancias mas contaminantes por su largo periodo de actividad, es la de origen radiactivo. Estas sustancias suelen proceder de los residuos que producen la minera y refinado de uranio y torio, centrales nucleares y actividades cientficas y mdicas.