TEMA 4. LA HIDROSFERA.
CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE HIDROSFERA. La hidrosfera es la capa de agua que
rodea la Tierro. El porno circula continuamente de unos lugares a otros,
cambiando su estado físico, en una sucesión cíclica de procesos que constituyen
el denominado ciclo hidrológico, el cual es la causa fundamental de la
constante transformación de la superficie terrestre. La energía necesaria para
que se puedan realizar esos cambios de estado del agua y el ciclo hidrológico procede del
Sol. En resumen es una cubierta dinámica, con continuos movimientos y cambios
de estado, que regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la
Tierra. La hidrosfera es también responsable de riesgos geológicos externos como inundaciones, muchos
deslizamientos del terreno, algunas
subsidencias del
terreno… La hidrosfera se formó por la condensación y solidificación del
vapor de agua conteniendo en la atmósfera primitiva. El agua
cubre casi las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. La
mayoría (97%) es agua salada que forma mares y océanos y, una pequeña parte
(3%), se encuentra en la atmósfera y sobre los continentes, generalmente en
forma de agua dulce. Esta última parte se encuentra de mayor a menor cantidad
de agua: hielo> agua subterránea> lagos, embalses, pantanos, ríos
> atmósfera > biosfera (seres vivos). Entre las características de la
hidrosfera destacamos su composición mineral, salinidad, contenido en oxígeno, variación
de la temperatura con la profundidad y densidad: -Composición del agua del mar
y del agua continental. La salinidadmedia de mares y océanos es de 35 gr/l
(3,5%), las sales principales son el Cl- y el Na+, y en menor proporción SO42-,
Mg2+ y otros iones, mientras que la salinidad de las aguas continentales varía
muchísimo dependiendo de las rocas por donde discurra el agua (si son rocas muy
solubles el agua se carga de sales superando la salinidad del mar), también
puede variar su composición química dependiendo de la naturaleza de los
terrenos que atraviesan, aunque en general, en las aguas continentales
predominan los aniones CO32-, HCO3-, SO42-, , Cl- y los cationes Na+, K+, Ca2+
y Mg2+. -Características del agua oceánica: salinidad, temperatura: termoclina.
Densidad y contenido en oxígeno. Salinidad: es la
concentración total de los iones disueltos presentes en el agua. La salinidad
media de mares y océanos es de 35 gr/l, aunque existen variaciones de unos
mares a otros debido a la mayor evaporación que concentra las sales (Mar
Mediterráneo 38 g/L, Mar Rojo 40 g/L, Mar Muerto 226 g/L) o al aporte de aguas
dulces como las procedentes de la fusión glacial (Mar Báltico 5 g/L).
Temperatura: varía en los océanos con la profundidad y la latitud (latitudes
bajas presentan aguas cálidas mientras que latitudes altas
aguas frías). En las latitudes medias y bajas es típica la presencia de 3 capas
en profundidad con diferentes características térmicas: - Capa superficial o
epilimnion: afectada por la temperatura exterior y la radiación solar, tiene
una profundidad de unos 200 metros, la temperatura (de 12 a 30 sC según
latitud) suele ser bastante uniforme gracias también a la mezcla que produce
eloleaje. - Capa de transición o termoclina: situado debajo de la anterior capa
cálida, aquí se produce un descenso brusco de la temperatura con la
profundidad, el límite es muy variable, según la latitud y estación del año,
pudiendo llegar a 1.000 metros de profundidad. Esta agua fría (más densa)
situada debajo de la cálida (menos densa) impide la mezcla del agua cálida con
las aguas profundas.
- Capa profunda o hipolimnion: presenta temperaturas frías (0-5 sC) y
constantes (con poca o nula variación térmica, aunque en algunos casos
disminuye la temperatura muy lentamente con la profundidad), ya que la
termoclina impide la mezcla con las aguas cálidas superficiales, por lo que
también disminuye e incluso puede desaparecer el oxígeno disuelto. Esta
diferenciación térmica se aprecia durante todo el año en las zonas tropicales,
en verano en las zonas templadas (en invierno no hay termoclina) y no existe en
las regiones frías (en latitudes árticas y
antárticas, la temperatura del agua superficial es cercana a los 0 sC, con lo
que varía muy poco con la profundidad y así, no hay diferentes capas).
Densidad: la densidad del
agua oceánica es algo mayor que la del
agua pura, variando en proporción directa con la salinidad (más sales más
densidad) y en proporción inversa con la temperatura (más temperatura menos
densidad). De estos dos factores, tiene una mayor incidencia
la temperatura, por lo que el agua más densa es la de los mares polares.
La distinta densidad de las masas de agua provoca su desplazamiento tanto en
horizontal como
en la vertical, de manera que las más densasse colocan por debajo de las más
ligeras. Así las variaciones de densidad constituyen un
factor determinante en la dinámica oceánica (responsable junto con la dinámica
atmosférica de suavizar las diferencias de temperatura en la Tierra). Contenido
en oxígeno: Los gases disueltos en el agua son los mismos que componen el aire
libre, pero en diferentes proporciones, condicionadas por la aportación
atmosférica y diversos factores. La temperatura y la salinidad influyen
reduciendo la solubilidad de los gases cuando cualquiera de esos dos parámetros
aumenta. Otros factores son la actividad metabólica de los
seres vivos. El oxígeno (O2) abunda sobre todo en la superficie, donde
predomina la fotosíntesis sobre la respiración, y suele presentar su mínimo
hacia los 400m de profundidad, donde los efectos de la difusión desde el aire
libre y de la fotosíntesis ya no alcanzan, pero donde todavía es alta la
densidad de organismos consumidores, que lo agotan. En
resumen, las aguas más agitadas, frías y con abundantes organismos
fotosintéticos tendrán más oxígeno.
2. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA. 97% salada (océanos y
mares) 3% dulce (hielo > agua subterránea > lagos-embalses, pantanos,
ríos > atmósfera > biosfera).
CONCEPTO Y BALANCE DEL
CICLO HIDROLÓGICO. El ciclo hidrológico es posible debido a unos procesos que
hacen pasar el agua de unos compartimentos de la hidrosfera a
otros, en algunos casos con cambio de estado incluido. Estos procesos son:
evaporación, evapotranspiración, condensación, precipitación, infiltración y
escorrentía. Tanto el agua de escorrentía como lainfiltrada en el terreno
(agua subterránea) se dirigen de vuelta al mar cerrando el ciclo. Para que se produzcan estos procesos es necesaria la
energía del Sol (produce la evaporación y evapotranspiración)
y la fuerza de la gravedad (causa precipitaciones, escorrentía y la
infiltración).
Balance: en los océanos se evapora más cantidad de agua de la que se precipita
en los océanos. En los continentes precipita más agua de la
que se evapora en los continentes. Los continentes por lo tanto, tienen un balance positivo del
agua y los océanos tienen un balance negativo. Esta
diferencia se ve compensada por el agua que regresa a los océanos desde los
continentes. Entonces el balance global del ciclo hidrológico
está equilibrado.
LA CONTAMINACIÓN HIDRICA: DETECCION, CORRECCION Y
PREVENCION.
4.1 CONTAMINACION DE LAS AGUAS. CONCEPTO.
El agua está contaminada cuando su composición o su estado natural se ven
modificados, de tal modo que el agua pierde las
condiciones aptas para los usos a los que estaba destinada. Así, un agua contaminada presenta alteraciones en sus propiedades
físicas (temperatura, color, densidad o radiactividad) y químicas (composición)
que la hacen inadecuada para su uso, especialmente en el consumo humano o para
su función ecológica. La ley de aguas (en su artículo 85) define la
contaminación del
agua como la
acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir
condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una
alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con
su función biológica.
4.2ORIGEN Y TIPOS DE CONTAMINACIÓN. 4.2.1
Contaminación natural.
Sin intervención humana. Suelen ocasionar la presencia
en el agua de partículas sólidas minerales, debido a los procesos erosivos y de
transporte o a erupciones volcánicas, y de partículas
orgánicas procedentes de restos vegetales o de cadáveres o excrementos de
animales. La capacidad autodepuradota del agua es suficiente para
eliminarlos.
4.2.2 Contaminación antrópica
Con intervención humana. A su vez, dependiendo del uso que haya
producido la contaminación. Se pueden distinguir tres tipos.
Urbana o doméstica. Resultado del uso del agua en viviendas,
actividades comerciales y servicios. El agua suele presentar
restos fecales, restos de alimentos y productos químicos procedentes de
detergentes, lejías, cosméticos, productos de bricolaje, etc. Además, suele contener gran cantidad de microorganismos, algunos
patógenos. Agrícola y ganadera. Es una fuente de contaminación muy seria. Se produce por el uso de abonos, fertilizantes, plaguicidas,
etc. Los componentes de estos productos son arrastrados por
el agua de riego o lluvia o por el agua utilizada en la limpieza de los enseres
agrícolas, en la limpieza de establos, corrales, etc. Esta
agua lleva estiércol y orines, materia orgánica en suspensión, sales minerales,
productos tóxicos empleados en los plaguicidas y microorganismos. Generalmente, estos restos pasan a contaminar las aguas
subterráneas. En nuestro caso, en el campo de Cartagena, vía agua
subterránea o vía escorrentía por las ramblas, estos contaminantes llegan en
grandes cantidades al Mar Menor, siendoresponsables entre otros problemas de la
gran proliferación de medusas. Industrial. La
actividad industrial produce un gran impacto debido a
la gran variedad de contaminantes que puede aportar el agua, tanto productos
sólidos y líquidos como
formas de energía: materia orgánica, metales pesados, acidificación, alcalinización,
aceites, grasas, incremento de la temperatura, cambios de pH, radiactividad,
etc.
4
Otras fuentes (vertederos, fugas, escapes…) Vertederos
de residuos: urbanos, industriales o agrarios. Fugas y escapes en conducciones
y depósitos de origen urbano o industrial. Los
líquidos residuales del lavado y otros tratamientos a que son sometidos los
minerales y rocas que se extraen de un yacimiento, que contienen ácidos,
metales pesados y otras sustancias peligrosas, pueden contaminar las aguas y
los suelos de las zonas cercanas; por eso, suelen almacenarse en grandes balsas
para ser sometidos a una depuración previa a su vertido. Sin embargo, si se
producen fugas, como
ocurrió con la rotura de la balsa de la mina de Aznalcollar (cerca del parque de Doñana) se
producen grandes desastres ecológicos. Uso de
automóviles: produce aceites lubricantes, baterías, anticongelantes,
combustible, etc. Accidentes y limpieza de petroleros: provoca la aparición de
las mareas negras.
-
Muchos de los contaminantes de origen antrópico son
bioacumulables, es decir, se va incrementando su concentración a lo largo de
las cadenas tróficas hasta alcanzar valores tóxicos que llegan a ocasionar la
muerte del
individuo. Esto es debido a que son compuestos sintéticos (creados por elhombre)
como el DDT,
componentes de plásticos…, que normalmente no aparecen en la naturaleza como los metales pesados,
y por tanto, no existen organismos, ni siquiera bacterias, capaces de
metabolizarlos y biodegradarlos.
4.3 TIPOS DE CONTAMINANTES.
4.3.1Contaminantes físicos: cambios de TS; radiactividad; particulas en
suspension. 4.3.1.1 Cambios de temperatura. Aumento o
disminución de la temperatura. Su origen es
debido a las actividades de refrigeración (se enfrían los motores o cámaras de
vapor industriales, sobre todo de centrales nucleares y centrales térmicas que
producen energía eléctrica), centrales hidroeléctricas (el agua de las turbinas
se vierte al río con una temperatura más baja cuando en las anteriores era
temperatura mucho más alta). Los efectos que produce son la modificación en la
fauna y flora en mayor o menor grado según la importancia de la variación (la
trucha y el salmón por ejemplo son peces de agua fría y desaparecerían si
aumenta la temperatura), interferencia en la duración de los ciclos biológicos
de algunas especies (en el crecimiento o en la reproducción, por ejemplo muchos
insectos aumentan en número por crecimiento más
rápido y más puestas cuando aumenta la temperatura porque piensa que son
poiquilotermos y con bajas temperaturas su metabolismo es más lento porque
tienen el cuerpo a menor temperatura) y variación del oxígeno disuelto
(disminuye con el incremento de la temperatura, pudiendo morir peces y muchos
otros animales por la disminución del oxígeno al aumentar la temperatura del
agua), sobre todo si existe contaminación con materiaorgánica, donde la
temperatura aumenta la velocidad de las reacciones químicas, con lo que las
bacterias descomponedoras aerobias gastan el oxígeno a mayor velocidad. En ausencia de oxígeno se favorece el desarrollo de microorganismos
patógenos. A mayor temperatura se aumenta la solubilidad de sales y
compuestos orgánicos, modificando la composición química del agua, ya que
algunos de estos compuestos podrían ser tóxicos y alterar el ecosistema acuático.
4.3.1.2 Radiactividad. El origen de las partículas
radiactivas es: las centrales nucleares, minas de uranio, residuos radiactivos
procedentes de centros de investigación, hospitales, volcanes (gas radón
radiactivo), industria armamentista… Los submarinos nucleares pueden pasar
meses sumergidos gracias a su reactor nuclear
pero sus residuos han contaminado los mares de todo el mundo. Según testimonios
de soldados rusos, los contenedores con residuos radiactivos se tiraban
directamente al mar y si no se hundían rápidamente los ametrallaban para
abrirles agujeros. Otro caso que merece mencionarse fue el vertido
indiscriminado de bidones con residuos nucleares al fondo
5
marino (por ejemplo cerca de las costas gallegas)
hasta principios de los años 80, cuando fue prohibido por la convección de
Londres. Actualmente, muchos de estos bidones presentan corrosiones y
agrietamientos, por donde pueden pasar los radioisótopos al agua marina y
afectar, por tanto, a las redes tróficas por bioacumulación (recuerda que los
seres humanos estamos en los últimos eslabones de las redes tróficas, por lo
que la acumulación de radioisótopos es mayoren nosotros que en muchas otras
especies).
Los efectos que producen son cáncer; alteraciones genéticas, malformaciones
congénitas… Se produce acumulación en lodos de ríos,
embalses y fondos oceánicos. 4.3.1.3 Partículas en suspensión. Existen
materiales en suspensión inorgánicos (lodos, arenas, etc.) y orgánicos (restos
vegetales y animales, restos de alimentos, papeles…). Su origen
es variado: aguas residuales domésticas, urbanas, agrícolas o industriales,
explotaciones mineras, sedimentos transportados hasta el medio acuático por los
agentes geológicos externos… Los efectos que producen son
aumento de la turbidez, dificultando la fotosíntesis y la visibilidad,
respiración y movilidad de los animales. Modificación de las propiedades
físicas del agua, olor, sabor y color, incremento de la actividad bacteriana
aeróbica (eutrofización), obstruyen los sistemas de filtración de organismos
acuáticos, sobre la superficie de las partículas se pueden agregar
contaminantes, favoreciendo su introducción y transporte en el medio. Cuando
los sólidos en suspensión coagulan y forman flóculos, sedimentan en el fondo,
perjudicando a los organismos que viven allí (larvas de insectos, huevos de
peces…). 4.3.2 Contaminantes químicos. 4.3.2.1 Variaciones de pH. Los ácidos y
álcalis causan variaciones en el pH de las aguas, que influyen en los
organismos, máxime cuando muchos de estos compuestos son tóxicos y su toxicidad
aumenta normalmente con el pH y la temperatura. Los ácidos contaminantes pueden
proceder de actividades industriales como
tintorerías, galvanoplastia, destilerías del
petróleo…,pero las principales fuentes son dos: la
lluvia ácida (donde los ácidos fuertes sulfúrico y nítrico acidifican ríos y lagos del mundo) y la
minería del
carbón, donde los compuestos de azufre se disuelven, se oxidan y producen ácido
sulfúrico. Pocas especies resisten un pH ácido (la actividad biológica normal
en el agua se desarrolla a un pH entre 6 y 8 ) y
además un agua ácida favorece la disolución de metales, envenenándose
lentamente. 4.3.2.2 Cloruros y sulfatos El cloruro sódico (sal común) y los
sulfatos producen la salinización del agua, que determina qué tipo de
organismos habitan esas aguas (por ejemplo hay peces como el fartet que tolera
el agua muy salada, pero otros como la trucha necesitan aguas dulces) ya que la
salinización (el contenido en sales) afecta a la presión osmótica del medio que
puede producir la entrada excesiva del agua en los organismos (baja
concentración de sales, es decir baja presión osmótica) o la salida de agua de
los organismos deshidratándolos (alta concentración de sales, es decir alta
presión osmótica) si no están debidamente adaptados a esas presiones osmóticas
(cada organismo tiene un intervalo de salinidad al que está adaptado por eso no
puedes meter un pez de agua dulce en el mar ni viceversa porque moriría).
4.3.2.3 Fosfatos Los fosfatos (y los nitratos también, incluso los sulfatos:
los nitratos son la fuente de nitrógeno con la que los vegetales sintetizan su
materia orgánica, los sulfatos son la fuente de azufre y los fosfatos de
fósforo) son sales minerales (nutrientes) necesarias para los organismos
fotosintéticos, por lo que encantidades muy superiores a la habitual se produce
la proliferación desmesurada de organismos fotosintéticos, llegando incluso a
cubrirse toda la superficie del agua con organismos fotosintéticos, no entrando
6
luz al interior y produciéndose la muerte y descomposición de los que
permanecen abajo, la descomposición de los organismos fotosintéticos muertos
acaba con el oxígeno, lo que provoca la muerte de los organismos aerobios como
los peces. Este proceso se conoce como eutrofización (se verá más
adelante). Los fosfatos son nutrientes generalmente en concentraciones muy
bajas comparadas con el resto
de nutrientes como los nitratos, por eso son sustancias limitantes que
controlan el crecimiento de los vegetales y demás organismos fotosintéticos (pueden
aumentar los nitratos pero si no hay suficientes fosfatos no se produce
proliferación de organismos), por lo que la contaminación con fosfatos produce
un desequilibrio del ecosistema provocando un crecimiento explosivo de
organismos fotosintéticos. Resumen: los fosfatos producen eutrofización.
Origen: los detergentes que provienen de aguas domésticas contienen
polifosfatos, la agricultura utiliza grandes cantidades de nitratos y fosfatos como fertilizantes (abonos), la
descomposición de materia orgánica produce sales minerales como fosfatos y nitratos. 4.3.2.4 Oxígeno
disuelto Es importante para el desarrollo de los seres vivos y la
autorregeneración. A medida que el agua se carga de materia
orgánica, proliferan los organismos descomponedores que consumen el oxígeno en
disolución. Si el oxígeno se consume totalmente, las aguas seconvierten
en tóxicas para los organismos aerobios y se producen descomposiciones
anaerobias que originan sustancias malolientes como metano,
sulfhídrico y nitrosaminas. 4.3.2.5 Compuestos nitrogenados Además de
contribuir los nitratos a la eutrofización (aunque en menor medida que los
fosfatos), los nitratos y nitritos pueden producir toxicidad. En el intestino
al combinarse los nitratos con grupos amino de los alimentos, pueden dar lugar
a nitrosaminas, que son cancerígenas. Los nitritos por oxidación bacteriana se
pueden transformar en nitratos contribuyendo a la eutrofización y además los
nitritos son tóxicos dentro del organismo porque se unen al hierro de la
hemoglobina, transformando el Fe2+ en Fe3+ (metahemoglobina) incapaz de
transportar oxígeno. El trastorno
generado es una falta de oxígeno en sangre, caracterizada por una coloración
azulada de algunas partes del organismo (labios, extremos de
los dedos…) que afecta sobre todo a los lactantes. En la naturaleza la
presencia de nitritos es mínima, pero en el intestino los nitratos se
transforman en nitritos con gran facilidad.
4.3.2.6 Metales pesados En el agua, los metales pueden aparecer disueltos
directamente, en forma de iones, o formar complejos químicos con moléculas
orgánicas (como
los quelatos), en este último caso, se favorece la estabilización en el medio
acuoso y aumenta su posibilidad de incorporación a los seres vivos. Tienen
efectos tóxicos (envenenamiento) los metales pesados (Hg, Cd, Pb, Cr, Co, As…),
bastan pequeñas cantidades de estos metales tóxicos para provocar graves
alteraciones en los seres vivos(hay otros menos
tóxicos como el Fe y el Al) y además tienen efectos acumulativos (son
bioacumulables y persistentes) a través de las cadenas tróficas, ya que no se
degradan y se acumulan en los tejidos (ver dibujo). Los metales pesados pueden
proceder de procesos naturales, como
la descomposición de las rocas o la actividad volcánica, aunque las mayores
cantidades las aportan las actividades humanas como la minería, procesos industriales que
contienen metales y la combustión de combustibles fósiles. Destacan
el plomo (saturnismo) que afecta sobre todo al sistema nervioso y el mercurio
que afecta sobre todo al cerebro (enfermedad de Minamata). El
mercurio se usa
en algunos procesos de purificación de metales nobles, por ejemplo, las
extracciones de oro en la cuenca amazónica usan
mercurio para separar el preciado metal de los sedimentos y, como resultado, se vierten todos los años 130
toneladas de mercurio a los ríos. Otras importantes contaminaciones de mercurio
surgen de la industria papelera, la fabricación de acetaldehído y del cloruro de vinilo
(componente básico del
PVC). La lluvia arrastra gran parte del plomo vertido a la atmósfera por los
vehículos e industrias como cristalería, cerámica, soldadura…; los perdigones
de las escopetas, pinturas, insecticidas, fungicidas y cañerías antiguas
contienen plomo.
7
4.3.2.7 Compuestos
organoclorados
y organometálicos (pesticidas, cosméticos, aceites…)
tinta,
Ciertos contaminantes químicos sintéticos (no naturales) como los plaguicidas
(el DDT que actualmente está prohibido es el pesticida organoclorado más
conocidopor sus efectos a largo plazo), bifenilos, policlorados como los PCB
usados para fabricar plásticos, furanos, además de ser tóxicos, también son
persistentes generando bioacumulación (la bioacumulación afecta más a
carnívoros y al ser humano por ser los últimos eslabones de las cadenas
tróficas). Los detergentes son otros compuestos orgánicos a destacar,
disminuyen la tensión superficial del
agua y generan espumas que dificultan el intercambio gaseoso del agua, afectan a mucosas y tejidos
blandos (afectando por ello a los aparatos respiratorios de los organismos
acuáticos) y contienen sulfatos y fosfatos contribuyendo a la eutrofización.
Además, los detergentes contienen
otras sustancias añadidas como
perfumes, blanqueadores con radicales muy reactivos como el cloro… Una posibilidad que da lugar a
la movilización del Hg es a través de su metilación,
que corresponde a la formación de un compuesto organometálico. En el caso
concreto del
mercurio, se forma el metil-mercurio, CH3Hg+, el cual, al igual que otros
compuestos organometálicos, es liposoluble. En consecuencia, estos compuestos
presentan una elevada toxicidad, puesto que pueden atravesar fácilmente las
membranas biológicas y, en particular, la piel, y a partir de aquí, la
incorporación del metal en la cadena trófica está asegurada. La metilación de metales
inorgánicos por bacterias es un fenómeno geoquímico
relativamente importante. El metilmercurio es un
compuesto mucho más tóxico que el mercurio. Como ejemplo podemos citar la bahía
de Minamata, en el sur del Japón, se produjo una enfermedad denominada
'Enfermedad deMinamata', debida al consumo de pescado y mariscos
contaminados con metil mercurio, debido al paso de Hg2+ a metilmercurio por
acción bacteriana. La producción de metil-Hg por bacterias y su liberación en
el medio acuático es un mecanismo de defensa que
protege los microbios del
envenenamiento de Hg. La metilación bacteriana movilizó el Hg almacenado en los
sedimentos de la bahía. Este mercurio procedía de una fábrica de plásticos que
utilizaba Hg como
catalizador y vertía los residuos en la Bahía.
Enfermedad de Minamata 4.3.2.8 Petróleo y sus derivados En nuestras sociedades
el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para
la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica,
alimenticia, etc. El petróleo en la superficie del agua forma una
película que disminuye la entrada de la luz hasta los productores, y además,
dificulta el intercambio de gases con la atmósfera. Si se
acumula en el fondo afecta a la flora y la fauna bentónicas. El petróleo puede cubrir las plumas de las aves marinas y la piel y
el pelo de los mamíferos, dificultando sus movimientos y, lo que es peor,
inutilizando su función de aislante térmico, por lo que los animales mueren por
hipotermia. En 8
animales que respiran por branquias, el petróleo acumulado en las branquias
impide el intercambio de gases. Existen bacterias que descomponen estos
hidrocarburos, pero es un proceso lento. La mayoría de
los chicles
lista 'goma base' como uno de sus ingredientes, encubriendo así el
hecho de que el petróleo, la lanolina, la glicerina, el polietileno, el acetato
depolivinilo, la cera de petróleo, el ácido esteárico, y el látex (un posible
alérgeno) pueden estar entre sus componentes.
4.3.3
Contaminantes biológicos: materia organica; microorganismos. 4.3.3.1 Materia
orgánica.
Glúcidos, proteínas, grasas vegetales y animales… La contaminación por materia
orgánica es la más común debido a las actividades humanas como el tratamiento
de alimentos, los desechos de este tratamiento y las aguas fecales (de los
hogares y de la ganadería). Tienen un origen en las
aguas residuales domésticas, urbanas, industriales, agrícolas y ganaderas.
Incluso en países desarrollados más del 80% de estas aguas residuales
se vierten a ríos y mares sin depurar. La presencia de materia orgánica en el
agua favorece el desarrollo de los organismos descomponedores, al crecer sus
poblaciones se agota el oxígeno disuelto (se produce eutrofización) y sólo
pueden sobrevivir los organismos descomponedores anaerobios, apareciendo malos
olores en las fermentaciones, cambio de color del agua y es un
caldo de cultivo ideal para organismos patógenos. Con el tiempo las aguas
vuelven a oxigenarse, terminándose de descomponer la
materia orgánica y
gradualmente se vuelve a las condiciones iniciales. Se completa así un ciclo de
autodepuración natural de las aguas contaminadas, el problema está en que la
velocidad de vertido supera la velocidad de la depuración natural, con lo que
en muchos lugares la contaminación orgánica está siempre presente emitiéndose
en esos lugares los malos olores.
4.3.3.2 Microorganismos. Son microorganismos patógenos los diferentes tipos
debacterias, 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.
Virus; su origen es de aguas residuales domésticas
(fecales) y agrícola-ganadera. Los efectos que producen son hepatitis,
poliomielitis, diarreas, etc. - Bacterias; su origen
es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Sus efectos
son tifus, cólera, gastroenteritis, disentería bacteriana, conjuntivitis, etc.
- Protozoos; su origen es de aguas residuales
domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Su efecto es la
disentería por amebas. Otros contaminantes biológicos no microscópicos
cuando son adultos son: - Platelmintos, nematelmintos; su origen
es de aguas residuales domésticas (fecales) y agrícola-ganadera. Sus efectos son esquistosomiasis, parasitosis intestinales.
- Insectos; su origen en aguas estancadas (mosquitos).
Sus efectos son vectores de diversas enfermedades (malaria o
paludismo). -
Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de las aguas (curiosidad, no
estudiar
Tipo de Enfermedad microorganismo Bacterias Bacterias Cólera Tifus Diarreas y
vómitos intensos. Deshidratación. Frecuentemente
es mortal si no se trata adecuadamente Fiebres. Diarreas
y vómitos. Inflamación del bazo y del intestino. Síntomas
9
Bacterias BacteriasVirus Virus Protozoos Gusanos
Disentería Gastroenteritis Hepatitis Poliomielitis Disentería amebiana
Esquistosomiasis
Diarrea. Raramente es mortal en adultos, pero produce la muerte de
muchos niños en países poco desarrollados Náuseas y vómitos. Dolor
en el digestivo. Poco riesgo de muerte Inflamación del
hígado e ictericia. Puede causar daños permanentes en
el hígado Dolores musculares intensos. Debilidad.
Temblores. Parálisis. Puede ser mortal Diarrea severa, escalofríos y fiebre. Puede
ser grave si no se trata Anemia y fatiga continuas
4.4 EUTROFIZACIÓN.
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema viene limitado, las más de las
veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno y el fósforo que los
productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos por ello
factores limitantes. La contaminación puntual de las aguas, por efluentes
urbanos (los detergentes llevan muchos fosfatos), o difusa, por la
contaminación agraria (con fosfatos o nitratos) o atmosférica (NOx y SOx en el
agua pueden ser transformados en nitratos y sulfatos), puede aportar cantidades
importantes de esos elementos faltantes. El resultado es un
aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias
negativas sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema. En ecología el término
eutrofización, designa el enriquecimiento en nutrientes de un
ecosistema. El uso más extendido se refiere específicamente al aporte más o
menos masivo de nutrientes inorgánicos (fosfatos y/o nitratos) en un ecosistema
acuático (la contaminación pormateria orgánica es también introducir
nutrientes), la eutrofización se suele producir en los lagos ya que sus aguas
estancadas, encerradas impiden desplazar los nutrientes hacia el mar donde se
diluirían y además sus aguas poco agitadas disminuyen el intercambio de oxígeno
con la atmósfera. La eutrofización produce de manera general un
aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad, ya que cambia las
condiciones del
ecosistema, provocando su degradación y cambios drásticos en la flora y la
fauna. Proceso de eutrofización: el aporte de cantidades importantes de
fosfatos y/o nitratos (que son sales minerales que necesitan los organismos
fotosintéticos) provoca un crecimiento exagerado de
algas que incluso cubre la superficie del agua,
impidiendo que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. Como consecuencia en el
fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez
que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno de los
descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica
producidos cerca de la superficie y además, degradan los organismos
fotosintéticos del fondo que acaban muriendo por la falta de luz. De esta
manera en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el
ambiente se vuelve pronto anóxico (=anaerobio). La radical alteración del
ambiente que suponen estos cambios, hace inviable la existencia de la mayoría
de las especies que previamente formaban el ecosistema (mueren todos los
organismos que necesitan oxígeno, con lo que los descomponedores tienen todavía
más
materia orgánica quedescomponer y sin oxígeno se produce fermentaciones que
originan malos olores). La eutrofización produce de manera general un aumento
de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad, es decir, aparecen muchos
seres vivos (biomasa), sobre todo descomponedores (bacterias anaerobias) y
fotosintéticos de la superficie donde sí llega la luz, pero todos ellos
pertenecen a unas pocas especies (poca diversidad), desapareciendo la gran
variedad de especies aerobias que habían antes de producirse la eutrofización
(especies de peces, invertebrados, plantas y algas acuáticas, descomponedores
aerobios…).
10
ESQUEMA DEL
PROCESO DE EUTROFIZACIÓN
· Agua clara. · La luz
penetra. · Prospera la sumergida.
vegetación
acuática
· Agua turbia. · La vegetación acuática sumergida queda en la oscuridad.
· ·
Agotamiento del oxígeno. Muerte de los vertebrados por
sofoco.
Los lagos
son más fácilmente contaminables que los ríos.
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 seresvivos. El resultado final es
un ecosistema casi destruido. Un
lago oligotrófico es aquel que posee escasos nutrientes y eutrófico aquél
con abundancia de nutrientes, la eutrofización transforma un medio oligotrófico
en eutrófico. Entre las medidas para minimizar y corregir la eutrofización se
encuentran: a–S limitar o prohibir vertidos domesticos y agrícolas en ecosistemas
acuáticos reducidos o con escasa dinámica. a–S depurar
las aguas residuales antes de devolverlas al medio natural. a–S
disminuir el contenido de polifosfatos en los detergentes. a–S
inyectar O2 puro en lagos
y embalses afectados.
11
El gran abuso de abonos en la agricultura y el gran consumo de detergentes con
fosfatos han sido las causas principales de que muchos
lagos españoles
y europeos se hallen eutrofizados. Foto: laguna eutrofizada (superficie cubirta
de algas, por eso se ve de color verde).
4.5 Contaminación de los sistemas fluviales: contaminación por materia orgánica
y autodepuración. Los sistemas fluviales pueden sufrir contaminación de
cualquier tipo: fertilizantes de la agricultura, excremento y orines de la
ganadería, materia orgánica urbana procedente de los hogares, todo tipo de
contaminantes orgánicos o inorgánicos procedentes de industrias, incremento de
la temperatura del río por la refrigeración en industrias… el más frecuente es
la contaminación por materia orgánica. El aporte de materia
orgánica también provoca eutrofización al incrementarse los procesos oxidativos
y disminuir el oxígeno disuelto, liberándose fósforo de los sedimentos.
El resultado final es un lago con aguas de colorverde
azulado, con muchos restos vegetales, que desprende malos olores (por la
presencia, en medios sin oxígeno, de descomponedores anaerobios que en vez de
usar oxígeno hacen fermentaciones que producen sustancias malolientes) con una
fauna muy empobrecida. Cuando un medio vivo se
transforma y de forma natural elimina (total o parcialmente) la contaminación
que tiene se habla de autodepuración. Gracias a los fenómenos de filtración y
de oxidación, combinados con la acción de organismos (bacterias, insectos,
plantas…) que viven en el medio acuático y sobre los cauces, el agua asegura su
calidad y preserva el equilibrio de su ecosistema. Las
bacterias y hongos descomponedores aerobios son los principales responsables de
la autodepuración porque descomponen toda la materia orgánica transformándola
en inorgánica, que será utilizada por los organismos fotosintéticos o se
acumulará en los sedimentos. Si el nivel de contaminación no llega a ser
crítico, el agua es capaz de autodepurarse, es decir, de eliminar
progresivamente los agentes contaminantes, pero un
nivel muy elevado de materia orgánica puede agotar el oxígeno disuelto (los
mismos descomponedores aerobios gastan el oxígeno porque lo utilizan para
descomponer la materia orgánica) y los descomponedores aerobios sin oxígeno
mueren. Si no hay más aporte de materia orgánica, con el tiempo volverá a haber oxígeno y los descomponedores terminarán eliminando el
excedente de materia orgánica. Inyectar oxígeno en el agua de forma artificial
es
un método usado en la depuración del agua para agilizar la descomposición de
la materia orgánicapor los descomponedores. Pese a ello, la depuración del
agua tiene sus límites y, por ejemplo, la sal o los
plásticos que no son biodegradables alteran este fenómeno.
4.6 Contaminación de las aguas subterráneas: salinización, fosfatos, nitratos,
fosas sépticas… Las aguas subterráneas se encuentran más protegidas, puesto que
los contaminantes tienen que llegar por infiltración a través de los materiales
situados por encima del acuífero. Una vez incorporado
el contaminante al flujo subterráneo, resulta muy difícil y costoso detectar su
presencia, 12
conocer su desplazamiento y evolución y detenerlo antes de que llegue a los
manantiales o pozos de explotación. Hay que tener en cuenta que las aguas
subterráneas no tienen capacidad de autodepuración o, cuando existe, es muy
lenta, y la depuración artificial es difícil o imposible. Los contaminantes
pueden ser muy variados: sales minerales, metales pesados, compuestos
orgánicos, virus, bacterias, etc. Al igual que las fuentes de contaminación en
las que el agua que se infiltra en el terreno puede contener lixiviados de un
vertedero, zona agrícola, estiércol y purines de una zona ganadera, residuos
tóxicos y peligrosos por algún accidente producido en la superficie como
accidente de un camión cisterna que transportaba sustancias tóxicas o la rotura
de una balsa con residuos mineros (como la de Aznalcollar), pérdidas en los
depósitos de combustible de las gasolineras… Foto: rotura de la balsa de la
mina de Aznalcollar cerca del
parque de Doñana vertiéndose 4 hm3 de
lodos y aguas contaminadas, afectando una superficie mayor de4.000 ha con aguas
ácidas cargadas de metales tóxicos (ruina para los agricultores y ganaderos de
la zona), afectando también al agua subterránea por infiltración .
Hay dos problemas graves relacionados con la sobreexplotación: la salinización
de gran número de acuíferos litorales y la excesiva concentración de nutrientes
inorgánicos (fertilizantes) como fosfatos y sobre todo nitratos, que afectan a
las zonas de intensa explotación agrícola, en las que se establece un circuito
de recirculación a través de los riegos y, en consecuencia, un enriquecimiento
progresivo del agua en compuestos nitrogenados. En el agua
subterránea la ausencia de fotosíntesis impide que se consuman los nitratos y
fosfatos, acumulándose. La salinizacion de acuiferos cercanos a la costa
llamada intrusión salina, se produce porque al sobreexplotar el acuífero
sacando mas agua de la que se recarga por las precipitaciones, se produce una
descenso del nivel freatico hasta llegar a estar el agua del acuifero tan baja
que entra el agua del mar hacia el interior del acuifero, impulsado ademas por
el efecto succion creado por el vaciado del acuifero con bombas aspirantes.
Fotos: varias fuentes de contaminación del agua subterránea e
intrusión marina.
13
Otra vía de contaminación del
agua subterránea son las fosas sépticas que son tanques enterrados donde se
depositan las aguas sucias domésticas para que, con el menor flujo del agua, la parte
sólida se pueda depositar, liberando la parte líquida. Una
vez hecho eso, determinadas bacterias anaerobias actúan sobre la parte sólida
de las aguas suciasdescomponiéndolas. Esta descomposición es importante,
pues deja las aguas negras residuales con menos cantidad de materia orgánica,
ya que la fosa elimina cerca del 40% de la demanda biológica de oxígeno, y así
la misma puede devolverse a la naturaleza con menor perjuicio para la misma.
Debido a la posibilidad de presencia de organismos patógenos, la parte sólida
debe ser retirada, a través de un canal limpia-fosas y transportada a un
vertedero en las zonas urbanas o enterrada en zonas rurales, una vez que pasa
por la fosa séptica, el agua
sigue contaminada, aunque mucho menos, y en zonas rurales, se suele verter a un
pozo ciego (agujero profundo en el suelo) pasando a contaminar el agua
subterránea.
4.7
Contaminación de los mares y océanos: mareas negras y vertidos costeros.
Los mares y los océanos son el sumidero final para gran parte
de los residuos que producimos. Durante mucho tiempo
se ha tenido la idea de que los mares podían diluir, dispersar y degradar
ingentes cantidades de contaminantes sin que se notaran efectos negativos.
Todo tipo de contaminantes acaban en el mar, destacaremos el petróleo. En nuestras
sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de
energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química,
farmacéutica, alimenticia, etc. Por otro lado, alrededor del 0 al 0,2% de
la
producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede
parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban
contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.
La mayorparte del
petróleo se usa
en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser
transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo
que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen
importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de
desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias,
etc. Los vertidos costeros son una contaminación intencionada: de aguas
residuales sin depurar, realizados a través de emisarios submarinos, sobre la
plataforma continental procedente de núcleos urbanos o industrias; del lavado
de los tanques de los barcos de transporte; y de residuos radiactivos. Los
vertidos de hidrocarburos pueden proceder de accidentes, fugas, vertidos
ilegales, 14
operaciones de limpieza en alta mar de petroleros o de
las extracciones del
crudo en alta mar en plataformas petroliferas. Durante mucho
tiempo el lavado de tanques de los petroleros ha sido una de las prácticas
más dañinas y que más contaminación por petróleo ha producido. Estos
grandes buques hacían el lavado en los viajes de regreso, llenando los tanques
con agua del
mar que después vertían de nuevo al océano, dejando grandes manchas de petróleo
por todas las rutas marítimas que usaban. En los últimos años una legislación
más exigente y un sistema de vigilancia y denuncias
más eficiente, han conseguido reducir de forma significativa estas prácticas,
aunque, por unos motivos o por otros, los petroleros todavía siguen siendo
unimportante foco de contaminación. Desde 1967 a 1982, ocho países europeos
(especialmente el Reino Unido) vertieron en la Fosa Atlántica (situada a unos
700 kilómetros de las costas gallegas y con una profundidad de 4.000 metros)
hasta 142.000 toneladas de residuos de baja y media actividad. El total de
radiactividad de esa cantidad supera el millón de curios (como comparación en
el área inmediata a Chernóbil se liberaron durante el accidente de 1986 cerca
de 130.000 curios). Foto: vertidos radiactivos en los océanos.
Los efectos ambientales de una marea negra son debidos, por un lado, al
petróleo que queda en la superficie, que impide la entrada de la luz hasta los
productores, por lo que desaparecen y, con ellos, el resto de las especies que
estaban relacionadas a través de las cadenas tróficas y, por otro lado, a los
componentes más pesados, que caen al fondo destruyendo la flora y la fauna
bentónicas. La ingestión de crudo tiene efectos tóxicos. El
petróleo puede cubrir las plumas de las aves marinas y la piel y el pelo de los
mamíferos, dificultando sus movimientos y, lo que es peor, inutilizando su
función de aislante térmico, por lo que los animales mueren por hipotermia.
La
mayoría de las poblaciones de organismos marinos se
recuperan de exposiciones a grandes cantidades de petróleo crudo en unos tres
años, aunque si el petróleo es refinado o la contaminación se ha producido en
un mar frío, los efectos pueden durar el doble o el triple.
Para combatir las mareas negras podemos aplicar medidas preventivas como la
elaboración de reglamentaciones y leyes, exigencias para eltransporte de crudo
y sustancias peligrosas, de buques con doble casco; medidas correctoras que
permitan eliminar el crudo y paliar sus efectos como puede ser: barreras
flotantes de contencion, para cercar el vertido, son efectivas cuando las aguas
estan en calma y los vertidos son reducidos; barreras químicas que utilizan
geles para recoger el crudo, se aplican en mar abierto; recogida por succión
del petróleo en superficie mediante bombas de aspiración o espumaderas; empleo
de agentes dispersantes que formen emulsiones que puedan ser biodegradadas;
utilización de agentes de hundimiento, como arcillas o cenizas que lo depositan
en el fondo, pero el inconveniente es la contaminación del fondo; combustión
del vertido, medida que produce contaminación del aire y posterior lluvia
ácida; biorremediación, método más eficaz y ecológico, en la actualidad en
desarrollo y que se basa en añadir bacterias que degradan hidrocarburos.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA EN LA REGIÓN DE MURCIA
5.1. LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS El sureste español (donde se incluye
la Comunidad de Murcia) es la región en la que existe el mayor grado de
explotación masiva de aguas subterráneas de Europa, lo que acarrea un grave problema de sobreexplotación de acuíferos y
desertificación. Ello acarrea una serie de efectos negativos
directos e indirectos. Directos: Descenso de niveles piezométricos
Subsidencia en el terreno Abandono de pozos Deterioro de la calidad del agua en
acuíferos costeros (intrusión marina) Afección o secado de zonas húmedas
(manantiales y lagunas) Disminución de las reservas hídricassubterráneas
Problemas legales por afección a terceros y problemas sociales y políticos
Indirectos: Problemas en redes de abastecimiento y saneamiento Roturas de vías
de comunicación Salinización de suelos Avance de la desertización Colapsos en
áreas kársticas Modificación de la flora y fauna Desaparición o deterioro del
patrimonio paisajístico, hidrológico e hidrogeológico, etc. Los pozos de la
Región de Murcia vienen sufriendo los efectos de la explotación intensiva desde
la década de los años setenta del pasado siglo. La
sobreexplotación de los acuíferos en la cuenca
del río Segura
se puede estimar que se sitúe por encima de 400 Hm3. Cuantitativamente las
mayores sobreexplotaciones se registran en: - Valle del Guadalentín - NE de la
provincia (Fortuna, Abanilla, Jumilla, Yecla) - Mazarrón. Otros acuíferos
sobreexplotados, con contaminación por nitratos, salinización y/o intrusión
marina los tenemos en: Águilas, Aledo, Cieza-Jumilla (Ascoy-Sopalmo), Campo de
Cartagena, Cingla (Jumilla), Abanilla (Quibas), Mula (Santa-Yéchar), Sierra
Espuña, Triásico de Carrascoy, Triásico de las Victorias (Fuente Álamo), Vega
media del Segura. 5.2. LA CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES 5.2.1. Metales
pesados La contaminación del agua por sustancias químicas
presentes en el medio puede acarrear serias consecuencias. Determinados
compuestos químicos presentan un elevado grado de
toxicidad, de gran importancia por las implicaciones que su presencia en el
vertido ocasionan, produciendo distintos grados de efectos: inmediatos,
latentes, crónicos, etc. Dentro de este grupo de compuestos están losmetales
pesados que son sumamente tóxicos debido al proceso de bioacumulación que
presentan Según la normativa vigente los límites de
vertidos deben ser establecidos por los Organismos de Cuenca. Además el Real
Decreto de Dominio Público Hidráulico (R.D.D.P.H.), establece unos límites
máximos para determinadas sustancias que en ningún caso deben ser superadas. La
Confederación Hidrográfica del Segura en cumplimiento de sus competencias
estableció los límites máximos para los vertidos a cauces públicos en toda la cuenca del
Segura según grupos de calidad, que en el caso
de la Vega Baja se corresponde con el grupo de calidad III. Estos límites son
más restrictivos que los establecidos por el R.D.D.P.H. a
excepción de los nitratos. Un Informe realizado por el Laboratorio
Químico-Microbiológico, S. A. sobre unas muestras 16
tomadas en el cauce seco del río Segura en diciembre de 2.000 ponen de
manifiesto que en las zonas de muestreo (ver tabla adjunta) las concentraciones
de determinados metales pesado excede a los valores mínimos permitidos. Se han realizado análisis de sedimentos del
Río Segura en tres puntos del municipio de Murcia: •Punto 1: Cauce del
Río Segura Murcia Capital, altura del
mercado de Verónicas. • Punto 2: En Zarandona próximo al aliviadero. • Punto 3:
Canal del Reguerón en la pedanía de Sangonera la
Verde. Tabla: Valores límite de metales pesados en la legislación y resultado
de las muestras tomadas en el río Segura:
Valores límite Cadmio Cromo Plomo Mercurio Selenio 0
mg/l 0,2 mg/l 0,2 mg/l 0,05 mg/l 0,03 mg/l Muestra 1 (Murcia Ciudad)
