Manejo integrado del agua

PROGRAMA ACADÉMICO
MANEJO INTEGRAL DEL AGUA

¿Qué es el agua?
Para un niño
…Es un líquido transparente y sin sabor…

Para un humanista

Es la vida. El origen de las civilizaciones:
Mesopotamia (Nilo), Cultura del valle del Indo
(Indo), China (Yangtzé), presa de las 3
gargantas (1994-2009)…

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¿Qué es el agua?
Para un filósofo

El agua es todo (lo dijo Tales de Mileto, en el s. VI A.C.).
El 70% de nuestro cuerpo, el 74% de la superficie de la
ecosfera (71% hidrosfera + 3% criosfera). Aristóteles
en su "Meteorológica“ describe el ciclo del agua.

Para un teólogo

El agua es pureza y bendición (lluvia, diluvio,
bautismo). En la biblia Job, 36 (27), se describe
el ciclo del agua.

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¿Qué es el agua?
Para un Ingeniero civil
El agua es el principal suministro y efluente
urbano. Obras públicas de abastecimiento había
ya en el 3000 A.C. en Nippur (Sumeria), y como
obra magna de desagüe cabe citar la Cloaca
Máxima en Roma, hacia el 100 D.C.

Para un Ingeniero naval

El agua es el sustento del buque. Las vías
navegables ha sido la de mayor tráfico de
personas: así fueron pobladas América y
Oceanía.

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¿Qué es el agua?
Para un Ingeniero térmico
El agua es un fluido caloportador, crioportador,
capaz de generar vapor. El agua es el fluido de
trabajo del motor solar que mantiene vivo el
Planeta.

Para un empresario

El agua es un bien económico más, sometido a las
leyes de la oferta y la demanda. La
demanda es enorme y crece desde los 4 litros por
persona y día de consumo en medio rural pobre,
hasta los 700 litros por persona y día de
las metrópolis norteamericanas.

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¿Qué es el agua?
Para un Político

El agua es un bien estratégico que ha sido
siempre causa de inestabilidad (conflictos y
guerras). Los primeros asentamientos tuvieron
lugar en las fértiles llanuras fluviales próximas a
las desembocaduras, y los asentamientos más
pobres aguas arriba, pero éstos
tienen la posibilidad de ¡alterar la calidad y el
curso de las aguas! (ya el Derecho Romano
ponía límites de distancia al establecimiento de
comunidades río arriba).

¿El agua une los pueblos? Antes sí los unía:
cultura del Egeo, canales, rutas de navegación;
pero ahora parece que los separa: Canal de la
Mancha, Estrecho de Gibraltar.

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¿Qué es el agua?
Para un Químico
El agua es H2O, según etiquetó Berzelius en
1826 (más algo de sales, gases y coloides
disueltos o en suspensión).

Para un Biólogo

El agua es el medio biológico natural; la vida
siempre ha sido en medio acuoso por dentro
y por fuera del sistema vivo (los seres vivos son
bolsas de agua permeables al agua, desde
una persona a una célula, que no es más que una
suspensión acuosa).

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¿Qué es el agua?

Para un profesor

¿qué agua?: ¿el agua dulce, agua dura, agua
blanda (< 0,5 ppt), agua negra, agua gris, agua
pesada (D2O), agua potable, agua residual, agua
superficial, agua subterránea, agua bruta, agua
muerta, agua alcalina, agua capilar, agua de
formación, agua oxigenada, agua salobre, agua de
mar, agua mineral, agua regia (HCl, HNO3), agua
fuerte (HNO3, H2O)… aguamiel…

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¿Qué es el agua?
La naturaleza físico - química del agua, así como su
abundancia y distribución hacen de esta especie
química la más importante de todas las conocidas.

El agua es una sustancia tan común en la Tierra que a
menudo se desprecia su naturaleza única.

Para comprender por qué el agua es diferente se
tiene que examinar la estructura electrónica de la
molécula de H2O.

A pesar de ser una molécula neutra, forma un dipolo,
zonas ligeramente positivas en los átomos de H y
negativas en el átomo de O.

El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando
puentes de H, que unen la parte electropositiva de una
molécula con la electronegativa de otra.

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PROPIEDADES DEL AGUA

Es la única sustancia en estado natural que se presenta
sobre la tierra, al mismo tiempo, bajo los tres estados:

Sólido en los casquetes polares y nevados
Líquido en los mares lagos y ríos
Gaseoso como parte del aire se encuentra el vapor de
agua.

Su estructura molecular es análoga a la de las
sustancias cuyas fórmulas moleculares son: H2Te,
H2Se y H2S y sin embargo se aleja de los valores
esperados para sus temperaturas de fusión y ebullición.

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1. Acción Disolvente

El agua es el líquido que más
sustancias disuelve (Disolvente
universal). Esta propiedad se debe
a su capacidad para formar
puentes de H2 con otras
sustancias, ya que estas se
disuelven cuando interaccionan
con las moléculas polares (no
metales) del agua.

Esta capacidad disolvente es
responsable de 2 funciones
importantes: la nutrición y la
excreción.

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2. Alta fuerza de Cohesión
(Atracción entre moléculas = medio)
La molécula del agua posee la estructura:
H – O – H, formándose dos enlaces
covalentes σ y con una entalpía de
disociación de 110,2 Kcal/mol –enlace, lo
cual le confiere una gran estabilidad.

Los enlaces tipo puente de H2 (enlace
entre el H2 y un átomo electronegativo),
permite la unión entre moléculas de agua
adyacentes y la convierten en un líquido
casi incompresible.

La cohesión es la causa de que el agua
forme gotas y de su alta tensión
superficial.

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3. Elevada fuerza de Adhesión
(Atracción entre moléculas ≠ medio)

De nuevo, los enlaces tipo puente de H2
son los responsables de esta propiedad.
Al establecerse enlaces de este tipo entre
las moléculas de agua y otras moléculas
polares.

La adhesión es la causa de que las gotas
de agua se mantengan en su sitio.

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4. Alta tensión superficial

Es la fuerza de tracción que se ejerce en la
superficie de un líquido y que tiende a reducir
la extensión de dicha superficie (quedando
ésta sometida a cierta deformación). Es la
cantidad de energía requerida para disminuir
la superficie por unidad de área.

El agua presenta la mayor tensión superficial:
γ =72,75*10-3 N/m. Esta aumenta con la adición
de sales y disminuye con la adición de
tensoactivos.

La tensión superficial hace que las gotas de
agua mantengan su forma esférica.

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5. Capilaridad

Propiedad de los líquidos que depende de su
tensión superficial y fuerzas de cohesión y
que le confiere la capacidad de subir o bajar
por un tubo capilar.

Cuando un líquido sube por un tubo capilar,
es debido a que las fuerzas de cohesión entre
sus moléculas son menores a las fuerzas de
adhesión del líquido con la superficie.

El líquido sigue subiendo hasta que la tensión
superficial es equilibrada por el peso del
líquido que llena el tubo.

Las fuerzas de cohesión y adhesión son
responsables de la ascensión de la savia
desde las raíces de las plantas hasta las
hojas.

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6. Densidad

En estado líquido, el agua es más densa que
en estado sólido.

Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es
debido a que los puentes de Hidrógeno
formados a temperaturas bajo cero unen a
las moléculas de agua ocupando mayor
volumen.

Densidad (4°C) = 1,00 g/l
Densidad (0°C) = 0,92 g/l

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7. Propiedades químicas

El agua es uno de los mejores reactivos químicos, interaccionando con iones y
moléculas. Las reacciones con el agua se denominan en forma general “reacciones
de hidrólisis”.

Reacciones ácido-base. Se deben al hecho de que el agua tiene carácter
anfótero (puede actuar como una base o como un ácido).

HCl + H2O ― H3O+ + Cl –
NH3 + H2O ― NH4+ + OH –
Reacciones redox. El agua puede actuar como oxidante y como reductor. Como
oxidante se reduce a H2 y como reductor se oxida a H+.

2Na + 2H2O ― 2Na(OH) + H2
2F2 + 2H2O ― 4HF + O2

Distribución Global de Agua en el Mundo.

Fuente: Eroski, 2012

Volumen Total de Agua Salada: 1338 millones Km3
Volumen Total de Agua Dulce: 35 millones Km3
Volumen Total de Agua Atmosférica: 13000 Km3

Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 68

Fuente: Datos de Shiklomanov y Rodda (2003).
II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 121

Distribución Global de Agua en Colombia.

10,5

Fuente: Política Nacional para la GIRH; 2010

Agua subterránea en Colombia.

Fuente: INGEOMINAS, Consideraciones sobre las aguas subterráneas en Colombia y sus posibilidades de explotación, 1997.

Estos datos muestran que el 36% de los recursos dinámicos, se encuentra en la
cuenca de los ríos Atrato y San Juan, seguido de la cuenca del río Cauca, con 25% y
el Altiplano Cundiboyacense con un 10,5%, indicando que el 75% de los recursos
hídricos subterráneos del país se encuentran en estas tres zonas.

Glaciares en Colombia.

Fuente: IDEAM, Glaciares de Colombia, junio 2009

Balance hídrico mundial.

Fuente: Shiklomanov (1998).
I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 77

Balance hídrico en Colombia.


Distribución de las precipitaciones.

II Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2006). Pág 124

Balance hídrico en cafetales.

Fuente: Distribución de la lluvia dentro de los cafetales. Jaramillo, 1999.

Disponibilidad agua vs Población.

Fuente: I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003). Pág 69

Agua dulce en Latinoamérica.
América Latina y el Caribe: una región rica en agua
La región posee una significativa disponibilidad de agua: 28000 m3/hab-año.

Fuente: Serrano, 2010. Curso Calidad de Aguas. Argentina, 2010

Agua dulce en Colombia.
TENEMOS EL 0,67% DE LA POBLACIÓN TENEMOS EL 0,77% DE LA SUPERFICIE

TENEMOS EL 1,96% DEL AGUA DULCE

Fuente: Elaborado a partir de información del I Informe UN sobre el Desarrollo de los RH en el Mundo (2003).

Colombia Mundo %
Agua (Km3) 2132 108500 1,96%
Superficie (Km2) 1141748 149000000 0,77%
Población (millones) 46,58 7000 0,67%

Índice de disponibilidad de agua.
El índice de disponibilidad de agua (Malin Falkenmark), es un indicador de la
disponibilidad de agua per cápita, que permite, en el marco mundial, detectar
los países con crisis agudas del agua (Falkenmark, 1999).

Fuente: Garrido, 2007. El agua como fuente de conflictos. Pág. 42.

25 países con mayor disponibilidad

USA-Alaska 1563168
Guyana Francesa 812121
Islandia 609319
Guyana 316689
Surinam 292566
Congo 275679
Nueva Guinea 166563
Gabón 133333
Islas Salomón 100000
Canadá 94353 Disponibilidad de agua promedio (m3/habitante/año)
Nueva Zelanda 86554
Noruega 85478
Bélice 82102
Liberia 79643
Bolivia 74743
Perú 74546
Laos 63184
Paraguay 61135
Chile 60614
Guinea Ecuatorial 56893
Panamá 51814
Venezuela 51021
Colombia 50635
Brasil 48314
Bután 45564
Colombia (2010) 34000
Colombia año seco(2010) 26700


25 países con menor disponibilidad
Kenia 985
Marruecos 971
Egipto 859
Antigua y Barbuda 800
Cabo Verde 703
Ruanda 683
Burundi 566
Túnez 482
Argelia 478
Yibuti 475
Omán 388
Barbados 307
Israel 276
Yemen 223 Disponibilidad de agua promedio
Bahrein 181 (m3/habitante/año)
Jordania 179
Singapur 149
Malta 129
Libia 118
Maldivas 103
Qatar 94
Bahamas 66
Emiratos Arabes 58
Palestina 52
Kuwait 10


Dinámica anual de la disponibilidad de agua en Colombia

2010
Fuente: Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC),
2012

La disminución en la disponibilidad de agua per cápita, en Colombia, en
los últimos 15 años ha sido del 40%.

Agua - Cambio Climático

•Agua, ppal medio a través del
La adaptación al CC pasa
cual el CC afecta a los principalmente por una
ecosistemas (vida, bienestar mejor gestión del recurso
personas). hídrico.

•Sequías e inundaciones son Un estudio reciente estima
producto del impacto del CC. que el cambio climático es
responsable de un 20% del
aumento global de la escasez
•Incremento de T, cambios en de agua, siendo el
los patrones de las crecimiento de población y el
precipitaciones afectan la Inundación en Chía, Cundinamarca desarrollo económico
disponibilidad del recurso en Fuente: Semana, 2011 responsables del 80%
cantidad. restante.

Fuente: UN-Water, 2009

USOS DEL AGUA

Ecociudad. Una visión del agua y el crecimiento verde. WWC, 2011

Usos del agua.
ACTIVOS

•Abastecimiento
humano.

•Suministro
Hidroelectricidad
Industrial. Industria

•Hidroelectricidad

•Actividades
Acuicultura
agropecuarias.
Recreación
PASIVOS

•Ecológico.

•Cultural.

•Estético.

•Recreativo. Fuente: Vera y Camilloni, 2007. Ciclo del Agua

•Deportivo.

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GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO

 El concepto del manejo integral de recursos
hídricos no es nuevo. Este concepto ha existido
desde la década de los 1930s, y las Naciones
Unidas empezaron a promoverlo desde finales de
1950s.
 Una de las principales resoluciones de la
Conferencia del Agua de las Naciones Unidas
organizada en Mar del Plata, Argentina, en marzo
1977, fue específicamente sobre manejo integral
de los recursos hídricos.
 El concepto de GIRH recurso se ha tratado en la
Conferencia en Dublín en 1992, la Cumbre de
Desarrollo Sostenible en Johannesburgo en el
2002, las Metas del Milenio propuestas por las
Naciones Unidas, las declaraciones de los 6
Foros Mundiales de Agua celebrados en
Marruecos, La Haya, Japón, México, Estambul y
Marsella.

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Fue en Dublin, en 1992, en la Conferencia Internacional sobre Agua y Medio Ambiente, en donde se
establecieron 4 principios que han sido adoptados universalmente como guía para la GIRH.

PRINCIPIO I. El agua dulce es un recurso
vulnerable y finito, esencial para mantener la vida,
el desarrollo y el medioambiente.

•Reconoce que el agua se requiere para muchos propósitos,
funciones y servicios diversos.

•Un manejo holístico que involucre no sólo la oferta y la
demanda, sino también las amenazas del recurso, es el
apropiado.

•El recurso de agua dulce debe ser reconocido como un
activo de capital natural, que requiere ser mantenido para
garantizar la sustentabilidad del servicio que provee.

•Los seres humanos pueden afectar la productividad del
recurso hídrico, al reducir la disponibilidad y la calidad del
agua.

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PRINCIPIO II. El desarrollo y manejo de agua
debe estar basado en un enfoque participativo,
involucrando a usuarios, planificadores y
realizadores de política a todo nivel.

•El agua es un elemento del cual todos somos
responsables por su custodia.

•La participación real se logra sólo cuando los
interesados forman parte del proceso de toma de
decisiones.

•Un enfoque participativo es el único medio para
alcanzar consensos duraderos y un acuerdo común.

•Los gobiernos a nivel nacional, regional y local tienen
la responsabilidad de que la participación se lleve a
cabo.

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PRINCIPIO III. La mujer desempeña un papel
fundamental en el abastecimiento, el manejo y la
protección del agua.

•Se reconoce ampliamente que la mujer juega un rol
clave en la colección y la protección del agua para el uso
doméstico, y en muchos casos, usos agrícolas, pero que
tienen un rol influyente mucho menor que los hombres
en el manejo, el análisis de problemas y en el proceso de
toma de decisiones.

•El hecho que las circunstancias sociales y culturales
varían entre las sociedades, sugiere que existe la
necesidad de explorar distintos mecanismos para
incrementar el acceso a la mujer en la toma de
decisiones en el MIRH.

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PRINCIPIO IV. El agua posee un valor económico
en todos sus usos competitivos y debería
reconocérsele como un bien económico.

•Muchos fracasos en el manejo de los recursos de
agua se atribuyen al hecho que el agua ha sido
visualizada como un bien libre, o al menos, que el
valor total del agua no ha sido reconocido.

•Para extraer el máximo beneficio de los recursos
hídricos disponibles, existe la necesidad de modificar
las percepciones acerca de los valores del agua y
reconocer sus costos.

Se han escuchado voces sobre las consecuencias
sociales del concepto del ”bien económico”: ¿Cómo
afectaría éste el acceso al agua de la gente pobre?
(Los principios de Dublín se refieren al agua como un
bien económico y en la Agenda 21 como bien
económico y social, Capítulo 18).

Derecho humano al agua.
En el 2009 la ONG Ecofondo impulsó una propuesta
de referendo constitucional que pretende incluir en la
Carta Política el acceso al agua potable como un
derecho humano, el mínimo vital gratuito, la
obligatoriedad de la prestación de los servicios
públicos por entidades del estado y entidades
comunitarias sin ánimo de lucro, y la protección a los
ecosistemas esenciales para el ciclo hídrico.

Mínimo Vital. Las recomendaciones mundiales están
entre 6 y 10 m3/familia-mes.

Cantidad mínima: 20-80L/p-d (OMS).

En el VI Foro mundial se adoptó una ambiciosa
declaración ministerial que insiste en particular en la
urgencia de que se acelere la puesta en marcha del derecho
del hombre al agua potable y al saneamiento.

Derecho humano al agua.
 El agua no puede considerarse
únicamente como bien económico. También
es un bien social y cultural indispensable
para la garantía de otros derechos como la
salud, la alimentación y el medio ambiente
sano.

El agua es un bien que goza de especial
protección tanto en las normas
internacionales de derechos humanos, como
en el derecho internacional humanitario.

Sólo hasta la expedición de la Observación
General número 15 del Comité de Derechos
Económicos, Sociales y Culturales (NU,
2003) se puede reclamar la exigibilidad del
derecho al agua como derecho autónomo.

PROGRAMA ACADÉMICO

Podemos definir…

La GIRH como la conservación y uso racional del
recurso hídrico y comprende el manejo de agua
superficial y subterránea, en sentido cualitativo,
cuantitativo y ecológico, desde una perspectiva
multidisciplinaria y centrada en vincular sus
disponibilidades con las necesidades y las
demandas de la sociedad relacionadas con el
agua.

La GIRH imprime coherencia a los intereses
vinculados con el uso, control, aprovechamiento,
preservación y sostenibilidad de los sistemas
hídricos, particularmente cuando se pretende
satisfacer, aplicando principios de equidad y de
conservación del recurso, las necesidades y
deseos de los diferentes usuarios y de las partes
interesadas.

PROGRAMA ACADÉMICO


Para satisfacer las necesidades de agua dulce de la
población es necesario que la ordenación y
aprovechamiento integrado del recurso se haga a nivel
de cuenca o subcuenca (Agenda 21).

CUENCA HIDROGRÁFICA

Una cuenca hidrográfica es el área total de tierra
que drena agua, sedimentos y materiales disueltos
hacia un punto común, como puede ser un río, un
estanque, un pantanal, un lago, un estuario o el
mar.

PROGRAMA ACADÉMICO

CUENCAS HIDROGRÁFICAS

•Las cuencas hidrográficas son las unidades
primordiales dentro del ciclo hidrológico.

•Su vegetación regula los suministros de agua,
absorbe las lluvias que se infiltran en el suelo y
llegan a los ríos

•Ayuda a regular el clima y proveen de hábitat a
una gran variedad de plantas y animales.

•De no existir vegetación en las Cuencas, se
presentaría erosión de los suelos y desaparición
de fuentes de agua en períodos de sequía.

•El transporte de sedimentos hacia los ríos y
lagos, causaría una grave disminución de su vida
útil y hasta la colmatación de importantes obras
hidráulicas e hidroeléctricas.

PROGRAMA ACADÉMICO

CUENCAS HIDROGRÁFICAS
La ordenación de cuencas se hará teniendo en cuenta los siguientes
principios (Decreto 1729 del 2002):

1. Especial protección de zonas de páramos, subpáramos, nacimientos de
aguas y zonas de recarga de acuíferos.

2. Estas áreas son de utilidad pública e interés social y por lo tanto deben ser
objeto de programas de conservación y/o restauración.

3. En la utilización de los recursos hídricos, el consumo humano tendrá
prioridad sobre cualquier otro uso y deberá ser tenido en cuenta en la
ordenación de la cuenca.

4. Prevención y control de la degradación de la cuenca.

5. Prever la oferta y demanda actual y futura de los recursos naturales de la
misma.

6. Promover medidas de ahorro y uso eficiente del agua.

7. Considerar las condiciones de amenazas, vulnerabilidad y riesgos
ambientales que puedan afectar el ordenamiento de la cuenca.

8. Los regímenes hidroclimáticos de la cuenca en ordenación.

PROGRAMA ACADÉMICO

CAUDAL ECOLÓGICO

El caudal ecológico es el flujo de agua
requerido para mantener los ecosistemas
acuáticos que proporcionan bienes y
servicios a la sociedad.

Los caudales ecológicos son
escurrimientos que se dejan fluir por el río
para preservar la integridad ecológica sin
menoscabo del desarrollo de los
habitantes.

Dicha integridad se alcanza cuando se
establecen límites de extracción que
respetan la renovación anual del agua.

Cálculo del índice de escasez.

CE. Proyecto Ley de Aguas (2005).

90%

90%

PROGRAMA ACADÉMICO


COMPETENCIAS.

• Conocer la problemática del recurso hídrico a escala
local y mundial en aspectos relacionados con la oferta,
demanda, abastecimiento, saneamiento básico,
producción agropecuaria, industria, contaminación y
recreación, entre otros.

•Aprender a seleccionar los tratamientos de depuración
adecuados para los diferentes tipos de aguas residuales
generados, considerando la normativa vigente e
integrando aspectos técnicos, sociales y económicos.

•Proponer un manejo integrado del recurso hídrico que
asegure la sostenibilidad de los ecosistemas,
considerando factores como la oferta y demanda
(actuales y futuras), el caudal ecológico, el cambio
climático y los diferentes usos, entre otros.

PROGRAMA ACADÉMICO

Contenido del curso

Unidad 1. Problemática del agua en la Actualidad.
Lección 1. Generalidades (Foros mundiales, conflictos, disponibilidad)
Lección 2. Propiedades del agua (Cohesión, adhesión, tensión superficial)
Lección 3. Características del agua (Físicas, Químicas, Biológicas)
Lección 4. El ciclo hidrológico.
Lección 5. Oferta y demanda de agua en el planeta.

Unidad 2. La Calidad del agua
Subunidad 1. Aspectos físico-químicos del agua
Lección 1. La calidad del agua (Características que la definen)
Lección 2. Características físicas del agua (Color, olor, sabor, sólidos...).
Lección 3. Características químicas del agua 1.

PROGRAMA ACADÉMICO

Contenido del curso

Unidad 2. La Calidad del agua
Subunidad 2. Aspectos biológicos del agua
Lección 1. Generalidades (Agentes patógenos).
Lección 2. Organismos propios de las aguas superficiales.
Lección 3. Organismos Patógenos en las aguas superficiales.
Lección 4. Indicadores microbiológicos de la calidad del agua.
Subunidad 3. Agua Potable
Lección 1. Aspectos físico-químicos del agua potable
Lección 2. Aspectos biológicos del agua potable
Lección 3. Criterios físico-químicos para una fuente abastecedora.
Lección 4. Criterios biológicos para una fuente abastecedora.

PROGRAMA ACADÉMICO

Contenido del curso

Unidad 3. Contaminación del agua y tratamiento
Subunidad 1. La medida de la contaminación del agua
Lección 1. Generalidades (Contaminación orgánica).
Lección 2. Técnicas de muestreo.
Lección 3. Preservación de muestras.
Lección 4. Métodos de análisis de aguas.
Lección 5. Análisis para contaminación orgánica.
Lección 6. Desinfección.
Subunidad 3. Sistemas de tratamiento
Lección 1. Generalidades.
Lección 2. Sistemas de tratamiento (físicos, químicos, biológicos, 1, 2, 3).
Lección 3. Operaciones unitarias (transferencia sólidos, iones, gases..)
Lección 4. Tratamientos biológicos en la depuración de AR
Lección 5. Sistemas de tratamiento naturales.
Lección 6. Plantas potabilizadoras.
Lección 7. PTAR domésticas.

PROGRAMA ACADÉMICO

EVALUACIÓN DEL CURSO

Actividad inicial 2%
Comentarios “Los colores del agua virtual” 5%
Primer Chat Académico 5%
Foro de discusión 15%
Act. Ind. Ensayo Problemática del agua 25%
Act. Grupal. Ensayo Tratamiento del agua 25%
Segundo Chat Académico (Socialización) 15%
Blog. Lecciones aprendidas 5%
Valoración del módulo 3%

PROGRAMA ACADÉMICO


ACTIVIDAD INICIAL (2%).

Pregunta 1.Qué entiende por Gestión
Integrada del Recurso Hídrico?.

Pregunta 2. Cómo el calentamiento global
puede alterar la disponibilidad de agua dulce
en el planeta?

Pregunta 3. Sabe que significa la abreviatura
PTAR en el contexto del manejo integrado del
agua y cuáles son las operaciones principales
que se realizan en una planta potabilizadora
de agua?.

Pregunta 4. Sabe que es la hidrometría y para
que se utiliza?.

Pregunta 5. Qué desarrollo de capacidades
espera alcanzar al final del presente curso?

PROGRAMA ACADÉMICO


PRIMER CHAT ACADÉMICO (5%)
COLORES DEL AGUA (5%).

Agua Azul es el conjunto de las aguas
superficiales y las subterráneas. El agua azul,
puede tener una serie de tonos que van desde
el muy claro del agua potable hasta el muy
oscuro de las aguas contaminadas por las
ciudades o industrial. Es en donde empieza a
participar la tecnología, ya que previo
tratamiento será reutilizable.

Agua Verde (Agua de suelo) es el agua que
procede de las precipitaciones, permite la
existencia de la vegetación natural y cultivable,
en su mayoría.

PROGRAMA ACADÉMICO


TEMA FORO PERMANENTE

La Política Nacional para la Gestión
Integral del Recurso Hídrico se
formuló en marzo del 2010, con un
horizonte a 12 años (hasta el 2022)
y para su desarrollo se establecieron
ocho principios y seis objetivos
específicos.

Política Nacional para la GIRH.

1. Bien de uso público (PI).
(su conservación es responsabilidad de todos).

2. Uso prioritario.
(el consumo humano tendrá prioridad sobre otros usos. Colectivos/particulares).

3. Factor de desarrollo (PI).
(recurso estratégico para el desarrollo social, cultural y económico).
(contribución a la vida, salud, bienestar , Salimentaria , mantener ecosistemas).

4. Integralidad y diversidad (PIII).
(GIRH armoniza procesos locales, regionales, nacionales).
(Incorpora enfoque de género, diversidad territorial y étnica y población vulnerable).

5. Unidad de gestión
(la cuenca hidrográfica es la unidad fundamental para la planificación y GIRH).

6. Ahorro y uso eficiente (PI).
(el agua dulce se considera un recurso escaso y su uso debe ser racional)

7. Participación y equidad (PII).
(la gestión tendrá enfoque participativo y multisectorial con equidad social).

8. Información e investigación.
(el acceso a la i e i son fundamentales para la GIRH).

PROGRAMA ACADÉMICO
TRABAJO INDIVIDUAL (25%). 12 TEMAS

Realice un análisis sobre la problemática del
agua, publique una entrada tipo ensayo en su
blog personal de moodle donde presente una
problemática de su entorno, articulando los
factores sociales, económicos, técnicos,
culturales, ecológicos, políticos y legislativos que
han conducido a la situación actual.
El ensayo debe tener entre 15 y 20 páginas y
contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3.
Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5.
Conclusiones, 6. Bibliografía.
El trabajo individual no podrá ser en la temática
de tratamiento de aguas, dado que este tema
forma parte del trabajo colaborativo.

La gestión deficiente, la corrupción, la falta de instituciones adecuadas, la inercia
burocrática, el déficit de nuevas inversiones en la creación de capacidades humanas
aunadas a la escasez de recursos y los cambios ambientales hacen que 1100 millones de
habitantes carezcan de agua potable y 2400 millones (casi la mitad de la población) no
disponga de servicios sanitarios básicos. (Informe ONU, 2006).

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 1
AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO

¿Cómo se pueden administrar y
explotar los recursos hídricos para
promover el crecimiento y para aliviar
la pobreza de manera responsable?

Cómo hacer que sea, a la vez,
económicamente eficiente,
socialmente equitativa y
ambientalmente sustentables?.

¿Es el agua una fuente de destrucción
y pobreza, o de producción y
crecimiento?

PROGRAMA ACADÉMICO

AGUA PARA EL CRECIMIENTO Y EL DESARROLLO

Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 2
AGUA Y SANEAMIENTO PARA TODOS

Para hacer de los ODM una
realidad para todos, los países
deben enfocar sus esfuerzos y
recursos hacia donde las
necesidades y los desafíos
sean mayores.

Se favorece, en el manejo de
los recursos hídricos, a la
población de menores recursos
económicos y a la población
rural?.

PROGRAMA ACADÉMICO

MANEJO INTEGRAL DEL
AGUA

Fuente: El Agua una responsabilidad
compartida. ONU, 2006

PROGRAMA ACADÉMICO

Fuente:

Saneamiento Básico.

Fuente: MAVDT, 2007.


Fuente: UN, 2011.

1100 millones sin acceso AP
2400 millones sin acceso SB
Fuente: UN, 2006.


EC 1997
Ac. 36,2%
Alc. 5,9

SICA-DPN-
SISBEN
2012
Ac. 31,2%
Alc. 2,1%

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 3
AGUA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE

En la actualidad se está
necesitando más agua para
mantener los servicios del
ecosistema.

El reto del agua para la
alimentación y el medio
ambiente: encontrar agua
para ciudades en expansión.

Es eficiente el uso del agua
en la agricultura?

Cómo estamos protegiendo el
ambiente de la contaminación
hídrica?.

PROGRAMA ACADÉMICO


Agua y Agricultura. Mundo.

La eficiencia del uso de agua de riego oscila
alrededor del 38% en los países en vía de desarrollo
(WWAP, 2003).

PROGRAMA ACADÉMICO
CONDICIONES DEL AGUA EN COLOMBIA
Espacio continental
Deterioro de la calidad

• Aguas servidas

• Modificación de cobertura
vegetal

• Explotación minera

• Sistemas de explotación
agropecuaria e industrial

• Lixiviados provenientes de
botaderos de residuos sólidos
a cielo abierto

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 4
MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA

Los impactos de los
desastres
relacionados con el
agua están
aumentando
constantemente.

Qué los ocasiona?

Cómo debe ser el
manejo correcto de
estos riesgos?

PROGRAMA ACADÉMICO
MANEJO DE RIESGOS DEL AGUA


PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 5
METAS Y MONITOREO DEL RECURSO HÍDRICO

Porqué es fundamental monitorear el
estado del recurso hídrico?

Qué se monitorea?.
(Aguas superficiales y subterráneas
en el espacio y a través de tiempo,
en cantidad y calidad).

Cómo la actividad humana cambia la
disponibilidad del recurso?
(cambio en la cubierta superficial,
construyendo represas y
desviaciones, extrayendo agua de
acuíferos, ríos y lagos).

PROGRAMA ACADÉMICO


•Proyectos de suministro de agua
•Proyectos de suministro de E. hidráulica
•Diseño de obras viales.
•Proyectos de navegación

PROGRAMA ACADÉMICO


1. Medición de caudal en cauces abiertos con el
Método área – velocidad (Correntómetros)
2. Velocímetros con elementos rotativos.
3. Medición de velocidad con ecosondas.
4. Velocímetros acústicos.
5. Radares de velocidad superficial

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 6
APLICACIÓN DE LA CIENCIA EN EL RECURSO HÍDRICO

Cuáles han sido los
aportes más
significativos de la
investigación a favor del
ciclo hidrológico?

Cuáles en monitoreo?
Cuáles en
potabilización?
Cuáles en residuales?
Cuáles en suministro?

PROGRAMA ACADÉMICO

Proceso de ósmosis inversa
Si se utiliza una presión superior a la presión
osmótica, se puede producir el efecto contrario,
el agua presente en la solución concentrada
pasa a través de la membrana, mientras que los
sólidos disueltos quedan retenidos.

P para el agua de mar = 60 bares.

La ósmosis es un fenómeno fco-qco
relacionado con el comportamiento del agua
(como solvente de una solución) ante una
membrana semipermeable (permeable para el
solvente e impermeable para el soluto).

Tal comportamiento implica una difusión del
solvente a través de la membrana sin gasto de
energía. La diferencia de altura se conoce
como P osmótica.

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 7
DESARROLLO DE CAPACIDADES EN LA ADMÓN DEL AGUA

El desarrollo de capacidades y los
aprendizajes sociales son algunos
de los desafíos más importantes
que enfrenta la administración del
agua.

Cómo se relaciona el aprendizaje
social con el desarrollo de
capacidad?

Cómo lograr un proceso dinámico
que permita que las personas
desarrollen nuevas formas de
pensar para solucionar los
problemas del uso sustentable del
agua?

PROGRAMA ACADÉMICO


PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 8
DESARROLLO INSTITUCIONAL Y PROCESOS POLÍTICOS
RELACIONADOS CON EL AGUA

Los procesos políticos
son un factor crucial
para la explicación de la
“crisis del agua” que
enfrenta la población
mundial

Porqué?

Que papel está jugando
la política nacional?.

Cuál la política
Internacional?.

PROGRAMA ACADÉMICO

Conflicto por el agua en la cuenca del Jordán

•El mar Muerto (perdido el 98% de la
aportación de agua dulce del Jordán).

•Las consecuencias son graves (las costas
de Israel, al sur del MM, y Palestina,
concretamente Cisjordania, en la parte
norte).

•Anualmente aparecen grietas (1.650
agujeros), algunos de ellos de varias
decenas de metros de profundidad.

•Los agujeros y las grietas tienen su causa
en la infiltración del agua de lluvia que
disuelve las sales subterráneas.

•La situación política actual no contribuye a
la puesta en marcha de medidas de
vigilancia y protección.

Fuente: El Tiempo. Abril 20, 2005

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 9

EVALUACIÓN DEL ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO A NIVEL MUNDIAL

Cómo es la cobertura del
abastecimiento y el
saneamiento, hoy?.

Que políticas locales,
nacionales e internacionales
podrían implementarse para
mejorarlos?

PROGRAMA ACADÉMICO

SERVICIO DE ACUEDUCTO

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 10

AGUA Y ENERGÍA

Qué papel desempeña el
agua en la generación de
energía renovable y no
renovable?.

Cuál es su potencial en la
producción de la energía
del futuro?.

INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE

Energía Geotérmica

Es aquella que se obtiene por extracción del calor interno de la tierra. Se
requieren 2 pozos, uno para obtener el agua caliente o vapor de agua y otro
para volverla a reinyectar al acuífero.

INTRODUCCIÓN AL MANEJO INTEGRADO DEL MEDIO AMBIENTE

Energía undimotriz

Es la energía producida por el movimiento de las olas. Su funcionamiento se
basa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas a
través de unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una
estructura similar a un pistón. El movimiento del agua impulsa un generador que
produce la electricidad. La corriente se transmite a tierra a través de un cable
submarino.

Electricidad a partir de energía nuclear.

El agua se utiliza en las centrales nucleares para la producción de vapor
(energía térmica) el cual es usado para el movimiento de turbinas (energía
mecánica) empleada en medios de transporte o para la generación eléctrica,
en este caso el agua también se utiliza para el enfriamiento del vapor de
salida.

Uso del agua en la producción de biocombustibles.

La producción de biocombustibles requiere del
uso de agua en dos etapas: en el crecimiento
de las materias primas y en el proceso de
producción de las plantas de biocombustibles.

Si nos enfocamos solamente en el uso del agua
en las plantas de biocombustibles, los
biocombustibles dan la impresión de tener un
impacto mínimo sobre el agua, especialmente
cuando se los compara con las plantas
convencionales de producción de energía
térmica.

Agua Virtual y Huella hídrica.
TEMA 11

Arjen Hoekstra, 2002.

Conocer la huella hídrica sirve como indicador para
tomar decisiones de consumo sustentables.

John Anthony Allan, 1993.

Agua virtual café.

Café en baba

V=6899m3ton-1

Fuente: Chapagain and Hoekstra, 2003. The water needed to have the dutch drink coffee. Pág 14.

Agua virtual café. Países.

Requerimiento de Producción
Rendimiento en Contenido de Contenido de
agua para la promedio Peso relativo en
Países café verde agua virtual del agua virtual del
cosecha (1995-99) la producción
café verde café tostado
mm ton/ha m3/ton m3/ton ton/año
Brasil 1277 0.68 18925 22530 1370232 0.262
Colombia 893 0.74 12139 14451 689688 0.132
Indonesia 1455 0.55 26650 31727 466214 0.089
Vietnam 938 1.87 5086 6054 384220 0.073
Mexico 1122 0.46 24347 28985 329297 0.063
Guatemala 1338 0.90 14940 17786 240222 0.046
Uganda 1440 0.84 17139 20404 229190 0.044
Ethiopia 1151 0.91 12749 15177 227078 0.043
India 754 0.81 9312 11086 220200 0.042
Costa Rica 1227 1.47 8424 10028 157188 0.030
Honduras 1483 0.78 19028 22652 154814 0.030
El salvador 1417 0.85 16789 19987 138121 0.026
Ecuador 1033 0.32 32616 38828 121476 0.023
Peru 994 0.61 16335 19446 116177 0.022
Tailandia 1556 1.12 13993 16658 75814 0.015
Venezuela 1261 0.35 35923 42766 67802 0.013
Nicaragua 1661 0.73 22797 27139 65373 0.013
Madagascar 1164 0.33 35521 42287 63200 0.012
Tanzania 1422 0.38 37219 44308 44540 0.009
Bolivia 1093 0.94 11733 13968 22613 0.004
Togo 1409 0.34 41447 49341 14416 0.003

Agua virtual taza de café.

Contenido de agua Una taza de café (125ml)
virtual

Café Contenido Contenido Contenido de
Café tostado
soluble de café real de agua agua virtual

m3/ton m3/ton gramo/taza litro/taza litro/taza

Taza de café estándar 20400 7 0.125 140

Café suave 20400 5 0.125 100

Café fuerte 20400 10 0.125 200

Café instantáneo 39400 2 0.125 80


Fuente: Archivo Fotográfico Cenicafé

Agua virtual de algunos productos.

Promedio de USA, China, India, Rusia, Indonesia, Australia, Brasil, Japón., Méjico, Italia, Holanda

Fuente: Water Resour Manage (2007) 21:35–48. Water footprints of nations. Hoekstra and Chapagain. Pág. 40 - 41

Huella hídrica de Colombia.

Fuente: Adaptado de Chapagain and Hoekstra, 2004 por Martínez y Farfán, 2009.

Huella hídrica de un producto.
Volumen de agua dulce consumido, directa e indirectamente, para producir el
producto, a lo largo de la cadena de producción. Muestra los volúmenes de
consumo de agua, según su origen, y los volúmenes de contaminación.
Estudio Nacional de Huella Hídrica Colombia. Sector Agrícola. Arévalo, Lozano, Sandoval. WWF. 2011

La huella hídrica verde: volumen de aguas pluviales almacenado
en el suelo que se evapora de los campos de cultivos.

La huella hídrica azul: volumen de agua dulce extraído de los
cuerpos de agua (superficiales y subterráneos), que es utilizado y
no devuelto. Esta huella está representada principalmente por la
evaporación del agua de regadío de los campos.

La huella hídrica gris: Volumen de agua necesaria para que el
cuerpo receptor reciba el vertido contaminante asociado a la
cadena de producción y/o suministro sin que la calidad del agua
supere los límites permitidos por la legislación vigente.

Fuente: Informe Planeta vivo. WWF, 2008

Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola.
HH Verde % del HH Azul % del HH Gris % del
PRODUCTO (Mm3/año) total PRODUCTO (Mm3/año) total PRODUCTO (Mm3/año) total

Arroz 1.136 40,5% Café 1.151 54,9%
Café 7.458 21,8%
Palma Africana 338 12,1% Arroz 400 19,1%
Plátano 4.377 12,8%
Maíz 311 11,1% Maíz 237 11,3%

Maíz 4.359 12,7% Caña de azúcar 217 7,7% papa 151 7,2%
Caña de yuca 194 6,9% Cacao 45 2,2%
azúcar 4.181 12,2%
Algodón 126 4,5% Palma Africana 33 1,6%
Arroz 3.212 9,4%
Banano 119 4,2% Algodón 21 1,0%
Palma
Africana 2.803 8,2% Plátano 84 3,0% Caña de azúcar 20 0,9%

papa 57 2,0% Tomate 16 0,8%
yuca 1.920 5,6%
Sorgo 39 1,4% Zanahoria 9 0,4%

Cacao 1.207 3,5%

papa 1.090 3,2%

Banano 822 2,4%

Estudio Nacional de la huella hídrica agrícola.

HH Total
COD FAO PRODUCTO (Mm3/año) % del total
656 Café 8.687 22,2%
56 Maíz 4.908 12,5%
27 Arroz 4.749 12,1%
489 Plátano 4.461 11,4%

156 Caña de azúcar 4.418 11,3%
254 Palma Africana 3.174 8,1%
125 yuca 2.120 5,4%
116 papa 1.298 3,3%
661 Cacao 1.261 3,2%
486 Banano 941 2,4%

Para 10 millones de sacos. Café verde: 600000 ton/año
HHA: 12430 m3/ton
HHG: 1920 m3/ton
HHT: 14480 m3/ton

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 12

USO EFICIENTE DEL AGUA

Qué dispositivos de uso
doméstico e industrial son
susceptibles de rediseñarse
con el fin de ahorrar agua?

Cómo el desarrollo de
capacidades juega un papel
importante en el uso eficiente
del agua?

Ejemplos de rediseño que
hayan impactado el sector agua
y a la vez otros sectores de la
economía.

Agua - Consumo doméstico.

Lavar el carro con manguera 500L

PROGRAMA ACADÉMICO
TEMA 12

USO EFICIENTE DEL AGUA

Baños

 Flujo optimo = 6 l/descarga
 Reducen hasta un 70% el
consumo

PROGRAMA ACADÉMICO

TRABAJO COLABORATIVO (25%). 3 TEMAS
1.Tratamiento de aguas para abastecimiento. 2. Tratamiento de aguas
residuales y 3. Reuso de aguas residuales.

INTEGRACIÓN DE LOS MOMENTOS INDIVIDUALES

El trabajo colaborativo también debe articular
factores sociales, económicos, técnicos, culturales,
ecológicos, políticos y legislativos y para su realización
es imprescindible estudiar y aplicar los conocimientos
adquiridos en la unidad 3. Se hará tipo ensayo con un
tamaño entre 20 y 25 páginas (incluyendo tablas y
figuras) y debe contener 1. Resumen, 2. Introducción,
3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión,.5.
Conclusiones, 6. Bibliografía.
El trabajo colectivo se debe publicar por uno de los
integrantes en la Wiki respectiva.

PROGRAMA ACADÉMICO

DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Captación de recursos
hidráulicos en la naturaleza.

Almacenamiento
Vertido final cauce receptor.

Tratamiento según uso
Depuración agua residual
Según vertidos y medio receptor

Distribución a consumo.
Depósitos.

Uso del agua consumo urbano
doméstico e industrial.

TEMA 1. TRATAMIENTO DE AGUAS PARA ABASTECIMIENTO

PROGRAMA ACADÉMICO

Caracterización del agua
UNIDAD 2
El agua natural es una solución de diversos compuestos que se le van incorporando a su
paso en el ciclo hidrológico y que le dan un carácter diferente de acuerdo a la
composición de los suelos y a los procesos físicos y químicos que se realizan durante su
paso. El agua posee entonces unas características que se pueden medir y clasificar de
acuerdo con determinaciones:

PROGRAMA ACADÉMICO
ASPECTOS FISICOQUIMICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA

Turbiedad

Es una medida de la reducción de
la intensidad de luz que pasa a
través del agua.
Se aplica a las aguas que tienen
SS y coloidal que interfiere con el
paso de la luz.

Origen

Óxidos de hierro, de zinc, coloides,
sólidos suspendidos (arcillas).

PROGRAMA ACADÉMICO

Turbiedad

Unidades de medida. NTU.

• Se mide en Jackson sólo para calibración
de equipos ya existentes.

•Se relaciona con unidades nefelométricas.

•En Colorímetros

• Espectrofotómetros de luz visible con una
curva patrón.

• Para calibrar los equipos se utiliza una
solución inerte de SiO2 (1 ppm = 1 NTU).

PROGRAMA ACADÉMICO
Turbiedad

Porque debe medirse y removerse?

• Aspectos estéticos, la turbiedad es función de la
contaminación del agua.

• Aspectos económicos, para evitar tratamientos caseros,
filtraciones y tiempos de sedimentación altos.

• Para facilitar la desinfección. Para cloración se debe tener una
turbiedad menor de 1 NTU.

• Aspectos ecológicos. La turbiedad impide la fotosíntesis.

• Eficiencia de los procesos de tratamiento. Es un indicador de
las operaciones de tratamiento efectuadas al agua, sobretodo en
agua potable.

PROGRAMA ACADÉMICO

Cadmio
Fuentes de contaminación

La corrosión de tubos galvanizados,
erosión de depósitos naturales, efluentes
de refinerías de metales, líquidos de
escorrentía de baterías usadas o pinturas.

Remoción:

Sales de Al y regulación del pH, remueve
el 90% de Cd en aguas turbias.
El sulfato de hierro puede remover 90% de
La EPA recomienda como margen de cadmio a pH 7,5.
seguridad un límite máximo permisible El ablandamiento cal-soda puede tener
de 0,005 mg/L para aguas de consumo una efectividad cercana a 100%, debido a
humano. El valor guía dado por la OMS
es de 0,003 mg/L
que se lleva a cabo a pH alto.

PROGRAMA ACADÉMICO
ASPECTOS BIOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA

Contaminación
biológica
del agua

Antropogénicas
Naturales

Domesticas
Escorrentía
Industriales
pluvial Inundaciones
Mineras
Agropecuarias

Vertimiento
Efluentes Arrastre de
desagües Infiltración
ARTTO Def. material fecal
sin tratamiento

Lixiviados Rellenos
Sanitarios Pozos sépticos .

PROGRAMA ACADÉMICO

Agentes patógenos y organismos productores de toxinas
(En aguas superficiales con transmisión hidrica demostrada)

Fuente: Aurazo de Z. Margarita

PROGRAMA ACADÉMICO

Organismos propios de las aguas superficiales
(En CN permiten el desarrollo de los ciclos bioquímicos, sin ser nocivos)

Ecosistema acuático
Luz solar
Regula Regula

Organismos
Fotosíntesis
con clorofila

Algas
Productores primarios

Animales herbívoros
Cladóceros, copépodos, Rotíferos
(consumidores primer orden)

Consumidores
Consumidores
segundo orden
Tercer orden

PROGRAMA ACADÉMICO

Rotíferos, copépodos y otros crustáceos

Conforman los grupos predominantes del
zooplancton de aguas superficiales.

Participan en la cadena alimenticia de los
ecosistemas acuáticos.

El incremento anormal del zooplancton causa un
desequilibrio en el sistema

• Disminución del oxígeno disuelto

• Alteraciones en el pH

• En el olor y el color del agua

PROGRAMA ACADÉMICO

Conclusión

La presencia de los organismos de
vida libre en condiciones normales es
beneficiosa para las aguas
superficiales.

Se convierte en un problema cuando
su concentración y composición
alteran la calidad del agua y se
presentan dificultades para el uso y
tratamiento del recurso hídrico.

PROGRAMA ACADÉMICO
EL AGUA POTABLE

Se conoce con este nombre al agua que
ha sido tratada con el objetivo de hacerla
apta para el consumo humano, teniendo
en cuenta todos sus usos domésticos.

Decreto Colombiano 1575 del 2007.

“Agua potable: Es aquella que por
cumplir las características físico -
químicas y microbiológicas, en las
condiciones señaladas en el decreto, y
demás normas que la reglamenten, es
apta para consumo humano”.

PROGRAMA ACADÉMICO
EL AGUA POTABLE
Aspectos fisicoquímicos

Factores que afectan la
aceptabilidad del agua para
consumo humano.

a) Su apariencia estética: turbiedad,
olor, color y sabor, espuma.

b) Su composición química: acidez,
alcalinidad, aceites y grasas,
compuestos orgánicos e inorgánicos
en general.

PROGRAMA ACADÉMICO
EL AGUA POTABLE
Aspectos biológicos

El agua potable no debe contener
agentes patógenos que puedan afectar
la salud del consumidor.

Los indicadores de contaminación fecal,
coliformes termotolerantes y Escherichia
coli no deben estar presentes en 100 mL
de muestra.

Esta calidad debe mantenerse desde
que el agua sale de la planta de
tratamiento (o de la fuente de agua, en
el caso de aguas de origen subterráneo)
hasta llegar al consumidor.

Consumo doméstico en algunos países.
Consumo doméstico anual en litros por persona en
diferentes partes del mundo
Canadá 288.350
Estados Unidos 239.074
Japón 104.000
Suiza 96.000
Europa 87.600
Area de Barcelona 79.570
Italia 78.000
Alemania 63.875
Colombia 63.875
Reino unido 40.880
Grecia 40.000
Argelia 35.000
India 9.000
Sudán 7.000

Fuente: Modificado de Diputación de Barcelona, 2010. El ahorro de agua doméstica

Nivel de complejidad Dotación neta mínima Dotación neta máxima
del sistema (L/hab·día ) (L/hab·día)
Bajo 100 150
Medio 120 175
Medio alto 130 -
Alto 150 -

Fuente: Reglamento de Agua y Saneamiento Básico (RAS 2000)

Resolución 2115 del 2007.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS QUE TIENEN IMPLICACIONES SOBRE LA
SALUD HUMANA

Fuente: MAVDT, 2007. Agua Potable

Problemas por agua contaminada.

Problemas en la pigmentación
de la piel por alto As
Trachoma causado por
Chlamydia trachomatis

Plantas potabilizadoras.

Planta potabilizadora en Teruel (Huila).

PROGRAMA ACADÉMICO

PROGRAMA ACADÉMICO
PLANTA POTABILIZADORA
Prueba de jarras (Jar Test)

Agua Potable - Destilación.

Destilador Solar. Franco, 1999

Destilador casero.
http://www.globered.com/tema/140692_como_hacer_destilador_agua_casero

¿Qué es IRCA?.

Característica Puntaje de riesgo
Color aparente 6
Turbiedad 15
pH 1.5
Cloro Residual Libre 15
Alcalinidad Total 1 IRCA Por Muestra
Calcio 1
Fosfatos 1
Manganeso 1
Molibdeno 1
Magnesio 1
Zinc 1
Dureza Total 1
Sulfatos 1
Hierro Total 1.5
Cloruros 1
Nitratos 1
Nitritos 3
Aluminio (Al+3) 3
Fluoruros 1
COT 3
Coliformes Totales 15
Escherichia Coli 25
Sumatoria de puntajes asignados 100

Clasificación del IRCA.


PROGRAMA ACADÉMICO

TEMA 2. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
UNIDAD 3

Para dimensionar
las instalaciones de
depuración.

Fijar las normas de
vertidos de
contaminantes.

Establecer el
monto de tasas que
graven a los
contaminadores.

PROGRAMA ACADÉMICO

PROGRAMA ACADÉMICO

Decreto 1594 de 1984

Normativa en recurso hídrico.

Proyecto de Resolución 2011 (MAVDT)

Proyecto de Resolución 2012 (MADS)

PROGRAMA ACADÉMICO
Métodos de análisis de agua
Los procedimientos, equipos y reactivos para los parámetros que se analizan a una
muestra de agua se encuentran en el “STANDARD METHODS FOR EXAMINATION
OF WATER AND WASTEWATER”

PROGRAMA ACADÉMICO


PROGRAMA ACADÉMICO

Diseño de un sistema de tratamiento anaerobio.
ENSAYOS DE LABORATORIO

PROGRAMA ACADÉMICO
Tratamientos biológicos en la depuración de las aguas residuales
Sistemas de tratamiento naturales

PROGRAMA ACADÉMICO


Una vez conocidas las
características del
agua residual y
analizadas todas las
necesidades y
condicionantes, así
como los objetivos de
calidad que se
persiguen, es
necesario conocer los
diferentes sistemas de
tratamiento para llegar
a cumplirlos, sin olvidar
los objetivos de tipo
económico.

PROGRAMA ACADÉMICO


Objetivo

Reducir la carga de contaminantes del
vertido y convertirlo en inocuo para el
medio ambiente.

Para cumplir estos fines se usan
distintos tipos de tratamiento
dependiendo de los contaminantes
que arrastre el agua y de otros
factores más generales, como
localización de la planta depuradora,
clima, ecosistemas afectados, entre
otros.

PROGRAMA ACADÉMICO

Métodos convencionales.

Producción de aguas residuales.
La producción diaria de ARD en Colombia se estima en 6 millones de m3. 20% conducidas a PTAR y 80%
vertidas sin tratamiento (SISPD, 2009).

Cerca de 350 municipios cuentan con alguna infraestructura para depuración y se tienen en total 454
PTAR (MAVDT, 2010).

El 95% de las aguas residuales generadas en el sector agrícola no son tratadas (MAVDT, 2003). El país
sólo trata el 9% de sus aguas residuales (Guerrero, 2010).

Los principales problemas relacionados con el tratamiento de las AR son (Guerrero, 2010): Las
tecnologías utilizadas no son las adecuadas, las PTAR se encuentran incompletas, poco seguimiento y
control a los procesos de la PTAR y falta de capacitación del recurso humano.


Producción de aguas residuales.

Laguna facultativa (55%)

Lodos activados (22%) Filtro percolador (14%) Reactor UASB (9%)

Municipios con PTARD.
Problemática en Colombia

PTAR en Teruel, Huila

PLANTA DE TRATAMIENTO VILLA VIEJA (HUILA)

TRATAMIENTO PRELIMINAR TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO

Caudal de diseño: 12 L/s
1. Canal de entrada 1. Caseta de bomba Periodo de diseño: 20 años
2. Vertedero de 2. FAFA
excesos 3. RAFP
3. Rejas de cribado 4. Chimenea
4. Desarenador 5. Caseta de
5. canaleta Parshall. operaciones

PLANTA DE TRATAMIENTO SALENTO (QUINDIO)

Área de Cribado Desarenador Trampas de grasa

Disposición de los lodos Reactores anaerobios Vertederos de regulación

Puesta en funcionamiento:28 de febrero 1997
Capacidad: 15 L/seg
Tiempo de Residencia: 12 Horas
Lechos de secado

PLANTA DE TRATAMIENTO SAN FERNANDO, MEDELLÍN

http://www.elcolombiano.com/BancoConocimiento/O/once_propuestas_pujan_por_planta_de_aguas_de_b
ello.asp

La planta cuenta con: Estación de Bombeo, desarenadores, sedimentación
primaria, tratamiento secundario, sedimentación final, espesamiento y
deshidratación de sólidos.

La planta se diseñó para un caudal de 4.8 m3/s; tiene 23600 m2 de superficie
construida; el costo de la planta fue 110 millones de dólares.

Índice de Calidad del Agua (ICA).

Debido a la cantidad de parámetros que participan en el
diagnóstico de la calidad del agua y a lo complejo que éste
puede llegar a ser, se han diseñado índices para sintetizar la
información proporcionada por esos parámetros.

 Desde el punto de vista físico-químico y microbiológico la
Fundación Nacional de Saneamiento (USA) diseñó un índice
multiparámetro, que utiliza 9 parámetros (DBO, SST, % de
saturación de Oxígeno, CF, N-NH3, pH, T, Turbidez y P-PO4) para
calcular el índice de calidad de un cuerpo de agua.

En el se construyeron curvas promedios que permitieran
relacionar el efecto de cada uno de los parámetros sobre la
calidad del agua (Q), de acuerdo con el concepto de expertos.

Efluente de un SMTA (Foto Cortesía, Ing. D. Zambrano).

Índice de Calidad del Agua (ICA).

WILKES UNIVERSITY. Center for Environmental Quality. Environmental Engineering and Earth Sciences.
Calculating NSF Water Quality Index. On line Internet. Disponible en http://www.water-
research.net/watrqualindex/index.htm.

Escala de valoración del ICA.

PROGRAMA ACADÉMICO

TEMA 3. TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL

Qué aspectos debe
incorporar el modelo de
sistema integrado de
tratamiento y uso de aguas
residuales domésticas?

(ambientales, agrícolas,
sociales, institucionales,
legales y
económicos).

PROGRAMA ACADÉMICO

TRATAMIENTO Y REUSO DEL AGUA RESIDUAL

Manejo integrado del agua

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