Tema 02. Contaminación del agua

Tema 2: Contaminación del agua
Contenidos (A):
- Introducción. Contaminación del agua
- Clasificación de los principales contaminantes
- Contaminación por nitratos y fosfatos
- Contaminación por metales pesados: mercurio

Las aguas naturales contienen una gran cantidad de sustancias o especies
químicas, disueltas o en suspensión
Para definir la contaminación, se parte de la composición del agua natural, no del
agua pura
Contaminación:
- Acción y efecto de introducir materias o formas de energía
- Inducción de condiciones en el agua que directa o indirectamente impliquen
una alteración perjudicial de su calidad en relación con:
. Los usos posteriores
. La salud humana
. Ecosistemas acuáticos o terrestres directamente asociados a éstos
- Inducción de condiciones en el agua que causen daños a los bienes, deterioren o
dificulten el disfrute y los usos del medio ambiente
 Ley de aguas (publicada en BOE)
Contaminación natural Contaminación artificial
(antropogénica)
 Introducción. Contaminación del agua

 Principales focos de contaminación
Urbano:
Residuos orgánicos (limpieza , cocina, sanitario, limpieza de las calles, fugas de
alcantarillas); detergentes; aceites; restos de plásticos, etc
Agrícola:
Utilización de fertilizantes y biocidas en exceso, así como otros residuos agrícolas.
Los fertilizantes son ricos en compuestos nitrogenados y fosforados
Ganadera:
Compuestos orgánicos y biológicos procedentes de residuos de instalaciones
ganaderas. Las aguas utilizadas en las explotaciones ganaderas pueden arrastrar el
estiércol, los purines producidos, así como restos de plaguicidas
Industrial:
La más diversa, compleja y, en muchos casos, difícil de eliminar. El agua es un
elemento fundamental en las actividades industriales.
Materia en suspensión; materia orgánica disuelta o en suspensión; pH generalmente
ácido; elementos tóxicos disueltos; temperaturas superiores a la del receptor; aceites
y grasas.

Problemas de salud:
Si el agua para el consumo humano está contaminada, se producen problemas de
salud, tanto en el corto como en el medio o largo plazo (hepatitis, cólera y disentería)
Daños en el ecosistema:
Los animales también necesitan consumir agua, y el ecosistema se puede ver
gravemente afectado si los animales enferman o mueren
Incidencia en la producción de alimentos:
Si hay una contaminación del agua en una zona de agricultura, esos alimentos se
pueden ver contaminados
Limitación del uso del agua:
La contaminación del agua puede llevar a suspender todas las actividades acuáticas
(recreativas, industriales, agropecuarias) en una zona específica
 Efectos de la contaminación del agua

 Clasificación de los principales contaminantes
 La clasificación de los contaminantes del agua atendiendo a la naturaleza física, quí
o biológica de los agentes, es la siguiente:
1. Agentes Físicos: Calor
2. Compuestos químicos inorgánicos:
Sales
cationes aniones
CN -
SO4
-
HCO3
-
S 2-
F -
Cl -
CO3
2-
Br -
Ca 2+
Mg 2+
Na+
K+
Ácidos y bases
H2SO4
HNO3
HCl
NaOH
kOH
Elementos tóxicos
Hg
Cr
Mn
Cd
Pb
metales no metales
As
Sb
B
Elementos radiactivos
Ra226
Sr90Cs137
Th230
Gases
NH3
H2S
CO2
O2
Especies minerales
no disueltas
Sílice Arcillas

3. Compuestos químicos orgánicos:
- aminoácidos - jabones
- proteínas - detergentes
- fármacos - pesticidas
- aceites y grasas - fenoles
- hidrocarburos - hidrocarburos aromáticos policíclicos
4. Bionutrientes: compuestos nitrogenados (NH4
+ , NO3
- , NO2
-)y fosforados (P04
3-
5. Microorganismos: bacterias, virus, hongos, algas
 La clasificación de los contaminantes del agua atendiendo a las normativas que
los regulan:
1. Contamintes prioritarios: aquellos regulados por las normativas
2. Contaminantes emergentes: son contaminantes previamente desconocidos
o todavía no reconocidos como tales pero implican riesgo por ser tóxicos,
persistentes y bioacumulables. Todavía no están incluidos en la legislación

Directiva Europea 2013/39/UE del Parlamento Europeo

INCREMENTO DE BIONUTRIENTES EN UN MEDIO ACUÁTICO
Incremento de nutrientes
Incremento
Biomasa algal
Floraciones
algales
El agua se vuelve turbia
La luz no llega al fondo del lago
Disminuye el oxígeno disponible
Aumenta la respiración aeróbica
El ambiente se vuelve anóxico
Mueren las especies del ecosistema
 Contaminación por nitratos y fosfatos
NO3
-
P04
3-y EUTROFIZACIÓN

Aguas municipales no
tratadas (nitratos y fosfatos)
Coches e industrias
(compuestos de nitrógeno)
Detergentes
de uso doméstico
(fosfatos)
Escorrentía natural
(fosfatos y
nitratos)
Fertilizantes (fosfatos
y nitratos)
Aguas municipales con
tratamiento primario y
secundario (nitratos y
fosfatos)
Granjas y establos
(fosfatos, nitratos,
amoníaco)
Escorrentía de calles,
edificios, parcelas
(fosfatos y nitratos)
Escorrentía y erosión de
zonas de cultivos, minería,
construcción, etc (nitratos y
fosfatos)
Combustión en
motores, hornos y
calderas (óxidos de
nitrógeno)
Sobrecarga de
nutrientes:
EUTROFIZACIÓN
 PRINCIPALES CAUSANTES DE EUTROFIZACIÓN

 NO3
- , NO2
- , NH3 Indicadores de contaminación fecal
 Compuestos nitrogenados están relacionados entre sí por
procesos de oxidación-reducción, y su eliminación de las aguas
contaminadas requiere procesos complejos y costosos.
 NO2
-
 PINCIPALES EFECTOS ADVERSOS RELACIONADOS CON LA
CONTAMINACIÓN POR COMPUESTOS NITROGENADOS
+
hemoglobina
Metahemoglobina
Fe2+
(Fe3+)
Pérdida de afinadad por el
oxígeno molecular
 Formación de nitrosaminas: compuestos cancerígenos tanto para animal
como para humanos

 Lluvia ácida: Cualquier forma de precipitación que presente elevadas
elevadas concentraciones de H2SO4 y HNO3

o La humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el
dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos
que queman carbón o productos derivados del petróleo.
o La lluvia ácida se forma generalmente en las nubes altas donde el
SO2 y los NOx reaccionan con el agua y el oxígeno, formando una
solución diluida de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3). La
radiación solar aumenta la velocidad de esta reacción.
o La lluvia, la nieve, la niebla y otras formas de precipitación arrastran
estos contaminantes hacia las partes bajas de la atmósfera,
depositándolos sobre las hojas de las plantas, los edificios, los
monumentos y el suelo.
¿Cómo se forma la lluvia ácida?

o Cuando la lluvia ácida alcanza la Tierra, fluye a través de la superficie
mezclada con el agua residual y entra en los acuíferos y suelos de cultivo
o Dicha lluvia ácida es nociva para las plantas, peces y otros seres vivos
o Allí donde caiga acidifica los suelos y el agua
o Puede implicar la disminución o desaparición de poblaciones enteras

 Los metales pesados son contaminantes especialmente peligrosos al no
ser biodegradables y ser bioacumulables en los seres vivos
 Destacan especialmente el mercurio, el cadmio y el plomo
 Se transportan por el aire
 Las principales fuentes
- Actividades de minería, fundición y refinado.
- Combustión de combustible fósiles
- Vertido de aguas residuales de industrias metalúrgicas
- Corrosión y desgaste de los metales durante su vida útil
- Uso de ciertos productos que liberan directamente metales:
fungicidas, aditivos de la gasolina
- Industria galvánica (cromo, níquel, zinc, cadmio)
 Contaminación por metales pesados

 Las fuentes y actividades que generan metales en las aguas
podrían resumirse en:
- Erosión y lixiviado de rocas y suelo: Al, Ba, Fe, Mn, V.
- Minería: As, Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb
- Industria de tratamiento de superficies: Ag, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn
- Otros vertidos industriales: Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn
- Aguas residuales urbanas: Al, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn

 La mayoría acaban contaminando aguas superficiales o subterráneas
 Aunque el destino inicial sea el aire o el suelo, acabarán formando
parte del agua.
 Los residuos de muchas operaciones industriales se encuentran en
forma líquida, y alcanzan las aguas con rapidez.
 Los metales que son eliminados al aire, retornan a la superficie con
la lluvia.
 La escorrentía agrícola, los residuos mineros y el alcantarillado
doméstico también contribuyen a la contaminación.
 ¿Cuál es el destino de los contaminantes metálicos?
METALES PERSISTENTES EN EL MEDIOAMBIENTE Y BIOACUMULABLES
Los contaminantes orgánicos se pueden degradar. Los metales NO

 Algunos metales considerados como contaminantes son necesarios
en cantidades traza. Hay que alcanzar un equilibrio entre defecto y
exceso de dichos metales

El mercurio está presente de forma natural en el medioambiente. Sin embargo,
los procesos industriales causan el mayor porcentaje de las contaminaciones.
o Contaminación por Mercurio (Hg)

• Las centrales eléctricas que queman carbón representan la principal
fuente de contaminación por mercurio
• El mercurio presente en el carbón es liberado a la atmósfera
• Plantas de cloro, o industrias cloro-álcali
• Electrólisis del agua salada
• Obtención de Cl y NaOH
• Las tradicionales usan celdas de mercurio
Hg
NOX
SO2

¿Cómo llega el mercurio
hasta nosotros?
• Alta volatilidad
• Alta capacidad para formar
compuestos orgánicos e
inorgánicos
• Es transformado, por bacterias, en
metilmercurio que se bioacumula en
peces y mariscos
• Se bioacumula en la cadena
alimentaria

Toxicidad del mercurio
• La toxicidad del mercurio depende de su forma química
• Los compuestos inorgánicos: menos tóxicos (se excretan por la orina)
• Mayor toxicidad de los orgánicos: metilmercurio
• Tóxico para: sistema nervioso, sistema inmunitario, aparato digestivo, piel,
pulmones, riñones.
• Para la OMS es uno de los diez químicos que plantean especiales problem
salud pública
• Principal vía de exposición humana: consumo de pescado y marisco
contaminado con metilmercurio

CASO MINAMATA, JAPÓN
• Minamata era un poblado pesquero de 10000 habitantes.
• En 1908 la compañía CHISSO instaló una fábrica de carburo,
luego amplió continuamente sus actividades a fertilizantes
químicos, ácido acético, cloruro de vinilo y otros.
• Desde la década de 1920 se decía que la concentración de Hg
en la bahía había subido, pero se prefirió el crecimiento
industrial.
• CHISSO usaba Hg inorgánico como catalizador para producir
acetaldehido, y descargaba metil-mercurio a la bahía.

• En 1956 se reportó el 1º caso de la “enfermedad de
Minamata”.
• Síntomas: desórdenes sensoriales en partes de las
extremidades, ataxia del cerebelo (dificultad de coordinar
movimientos), construcción concéntrica del campo visual,
desórdenes del movimiento ocular central y desequilibrio.
Fetos afectados.
• Meses después, las investigaciones de la Universidad de
Kumamoto descubrieron que su origen era el pescado
contaminado con mercurio.
• Fallecieron unas 1000 personas. Miles de afectados
• El agua llegó a 1600-3600 ng/l; lo normal es 50 ng/l.
• En el fondo de la bahía había 75 –150 toneladas de mercurio
que fue necesario extraer y disponer. Su costo fue de 48 mil
millones de yenes (aprox. 350 a 400 millones US $)
CASO MINAMATA, JAPÓN
Corolario: Los impactos ambientales negativos sobre los ecosistemas
son acumulativos y sus efectos pueden ponerse de manifiesto muchos
años después de que comiencen a hacer efecto.

¿Cómo reducir la exposición humana a fuentes de mercurio?
• Fomentar las energías limpias
• Dejar de utilizar mercurio en las minas auríferas
• Acabar con la minería del mercurio
• Eliminar progresivamente productos no esenciales con mercurio
https://www.youtube.com/watch?v=fb8qt-vGSuU
Recurso web

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