Aguilar Muzo Michelle Lizbeth_autodepuración En Cauces Naturales k3j6m

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

TRATAMIENTO DE AGUAS SEGUNDO HEMISEMESTRE

CONSULTA N°1

TEMA: Autodepuración de los cauces naturales

Profesor: Ing. Freddy Muñoz

Alumno: Aguilar Muzo Michelle Lizbeth

Semestre: Noveno

1. Introducción: Desde hace tiempo se había observado que un río contaminado por aguas residuales recupera progresivamente su pureza inicial aguas abajo del punto de descarga, sin necesidad de intervención humana al-guna. Esta providencial recuperación del medio natural, que durante largo tiempo pareció compleja y misteriosa, ha sido objeto de múltiples estudios tendentes en primer lugar a comprenderla, evaluarla y utilizarla al máximo, y en segundo a dominarla y modificarla. Los primeros estudios mostraron que la autodepuración es un complejo fenómeno natural, que se da en los medios acuáticos, y atribuible fundamental-mente a un elevado número de microorganismos de distintas especies (tanto de origen animal como vegetal que utilizan y mineralizan las sustancias orgánicas aportadas por los vertidos. La autodepuración es un proceso que tiene lugar en las aguas naturales, y consiste en una serie de mecanismos de sedimentación de las partículas presentes en ellas y de procesos químicos y biológicos que producen la degradación de la materia orgánica existente para su conversión en materia inorgánica, que servirá como nutriente a las algas, haciendo aumentar su actividad fotosintética y enriqueciendo de O2 el agua. Con ellos se elimina la materia extraña del agua y se restablece el equilibrio natural.

2. Objetivos: Objetivo General:  Conocer las características, parámetros tomados en cuenta en el proceso de autodepuración de cauces naturales. Objetivos Específicos:  Identificar las zonas donde se produce el proceso de autodepuración en cauces naturales.  Determinar las características importantes en los diferentes cauces para su proceso de autodepuración.

3. Desarrollo: a) Características de fuentes naturales -Autodepuración: Los parámetros de calidad exigible a cada tipo de agua: subterráneas, continentales, marítimas, etc. son variables, siendo distinto el comportamiento de cada una frente a la contaminación, pero, en cualquier caso, la naturaleza de los cauces tiende a eliminar las sustancias contaminantes por si mismas.

 Aguas superficiales: En el caso de los ríos como aguas superficiales, poseen unos índices de calidad que disminuyen con la proximidad a los núcleos de población, donde disminuirá su caudal y aumentarán los vertidos. El agua de los tramos altos de los ríos es de buena calidad; apenas existen vertidos y su capacidad de autodepuración es alta por sus aguas rápidas y oxigenadas. Por el contrario, la calidad de la misma agua en los tramos bajos es mucho menor; presenta mayor cantidad de vertidos, tanto urbanos como industriales. La capacidad de autodepuración es menor debido a la lentitud y poca oxigenación de las aguas, así como al exceso de contaminantes. Ilustración 1:Ríos-Contaminados

Fuente: https://idoc-pub.sitiosdesbloqueados.org/posts/ecologia/5721769/Las-zonas-mas-contaminadas-de-la-Argentina.htm

 Aguas Subterráneas: En el caso de las aguas subterráneas, la degradación proviene de infiltraciones a través del terreno. En este caso, los focos contaminantes son la agricultura, por nitratos empleados como fertilizantes químicos, filtraciones de explotaciones ganaderas; purines y estiércoles, acumulados en balsas que si no poseen unas buenas condiciones de impermeabilización, pueden llegar hasta el acuífero, vertidos industriales puntuales por metales pesados, plaguicidas, etc. y, en menor medida, aguas negras sin depurar. Los acuíferos subterráneos presentan una extremada fragilidad, en cuanto se refieren a su dificultad y lentitud en los procesos de autodepuración. Ilustración 2:Acuiferos Contaminados

Fuente: http://pulsoslp.com.mx/2014/06/14/contaminados-mantos-acuiferos-de-la-huasteca/

 Aguas Marinas: En el caso de los mares, los focos contaminantes son muchos, pero es alto su poder de autoregeneración, debido principalmente a la gran capacidad de dilución y la amplia actividad microbiológica que se encarga de la degradación del contaminante. Aun así, existen puntos industriales o poblacionales concretos de algunos mares, como por ejemplo el mediterráneo, que presentan acumulaciones de contaminantes de todo tipo, debido en parte a la imposibilidad de su biodegradación. Ilustración 3.Océanos Contaminados

Fuente: http://www.abc.com.py/articulos/recuperacion-de-aguas-contaminadas-241811.html

b) Factores de los que depende el proceso de autodepuración: Tiempo. - Es necesario para que los descomponedores actúen, por tal motivo a medida que pase el tiempo la cantidad de materia orgánica disminuirá ya que es eliminada por los descomponedores y a la vez el oxígeno disuelto es consumido en este proceso. Tipo de receptor. -Dependerá si se trata de aguas subterráneas o superficiales, las aguas subterráneas son difíciles de contaminar, pero su autodepuración es mucho mas lenta porque el flujo de renovación es muy lento. Cantidad y calidad del receptor. -Si el volumen de agua es mayor las posibilidades de dispersión también son mayores, como ocurre en el mar. Cantidad de O2 disuelto. -Es un parámetro clave para analizar la vida en el agua, y está relacionado con la cantidad de materia orgánica que tenga el agua, porque a más materia orgánica, más gasto de O2. Temperatura. – Importante porque esta relacionado con la cantidad de O2 disuelto. Biocenosis. - Tienen que haber microorganismos (bacterias) que sean capaces de degradar la materia orgánica. Tipo de vertido. - No todos los vertidos son biodegradables. Las sustancias no orgánicas biodegradables (metales, pesticidas etc.) no podrán ser eliminados en la autodepuración.

c) Contaminación de Ríos Vertido Puntual a un Rio: El agua residual es portadora de materia orgánica, inorgánica y microorganismos. A estos contaminantes, una vez vertidos al curso de agua, pueden verse sometidos a los siguientes fenómenos físicos. 1.- Parte de los elementos pasan a depositarse en el fondo como consecuencia de su diferencia de densidad con el agua, ya que no pueden ser arrastrados por la corriente. 2.-Otros, orgánicos e inorgánicos, debido a la corriente y a su densidad similar a la del agua, permanecen en suspensión en la masa del agua. 3.-Hay elementos que llegan a la superficie y se concentran en ella al cabo de un cierto tiempo (detergentes, grasas) debido a su baja densidad. Los microorganismos, que ocupan cualquiera de las zonas de la corriente, pueden ser aerobias, anaerobios o facultativos. Los ríos pueden asimilar cierta cantidad de residuos antes de que los efectos negativos de la contaminación sean apreciables. De forma general, cuando más caudalosos, rápidos y más aislados estén los cursos de agua y no hayan sido utilizados, más capaces son de tolerar una cantidad mayor de aguas residuales, pero una cantidad excesiva de cualquier tipo de contaminante produce daños a todo el sistema. Ilustración 4:Contaminación en ríos

Fuente: http://www.hoy.com.ni/2016/02/26/preocupacion-por-contaminacion-de-rios/

d) Zonas de influencia de los vertidos contaminantes En los mecanismos naturales de autodepuración de un río se distinguen cuatro zonas según su contaminación y fase de depuración.  Zona de degradación. - Esta zona comienza en el punto de vertido de las aguas usadas. Características:      

Presenta signos visibles de contaminación, pues la concentración de oxigeno disuelto disminuye e incluso puede llegar a ser nula. Cuando la concentración de oxigeno disuelto desciende por debajo del 45 por 100 de la saturación los peces mueren por asfixia. Mayores concentraciones de contaminantes. En esta zona inicia la descomposición bacteriana de la materia orgánica, contribuyendo también algas verdes, larvas de insectos. En esta zona desaparecen las formas de vida más delicadas como son algunos peces y algas, y aparecen otras más resistentes. El aspecto del agua es sucio, disminuye el contenido en oxígeno y aumenta la DQO

 Zona de descomposición activa.

Características:   

No viven peces, y los organismos encargados de la descomposición orgánica trabajan activamente. Aparecen aguas sucias, ennegrecidas con espumas y malolientes Existe una descomposición anaerobia que provoca un desprendimiento de gases.

 Zona de recuperación:

Características:     

Reaparecen los vegetales y el agua se clarificada, debido que el oxígeno del aire y el procedente de la fotosíntesis permiten la oxidación de la materia orgánica. Las aguas se vuelven más claras, recuperándose el contenido normal de oxigeno próximo a la saturación. El agua es rica en oxígeno y se registra la presencia de microflora, microfauna, anfibios y peces. Insectos y crustáceos empiezan a poblar las aguas. Es posible encontrar nitratos,sulfatos, fosfatos y carbonatos.

 Zona de aguas limpias:

Características:    

Donde se dan las características físico-químicas. Presencia de animales y vegetales acorde con la naturaleza del cauce. El agua alcanza su estado natural, la concentración de oxigeno es muy elevado y la descomposición es aerobia. Peces útiles para la pesca. Ilustración 5:Zonas de Influencia de vertidos contaminantes

Fuente: http://www.biologiasur.org/index.php/teoria/los-sistemas-fluidos-terrestres-externos/impactos-sobrela-hidrosfera

e) Conceptos que predominan en la autodepuración de los cauces Efectos negativos de la contaminación Los efectos negativos son diferentes según el contaminante considerado. Los contaminantes más frecuentes son: Sales inorgánicas: Aparecen en la mayor parte de los residuos industriales, lo mismo que en la propia naturaleza. Pueden endurecer el agua y posteriormente producir incrustaciones en los sistemas de distribución de agua. Ácidos y álcalis: Generalmente se está de acuerdo en que el pH de una corriente no puede ser menor de 4'5 ni mayor de 9'5, si se pretende que los peces sobrevivan. En la proximidad de vertidos industriales se pueden encontrar valores de pH tan bajos como 2 y tan altos como 11.

Materia orgánica: Puede provocar el consumo de oxígeno de los ríos y crea olores y gustos desagradables, sobre todo en condiciones sépticas. Los peces y la mayor parte de la vida acuática se asfixian por falta de oxígeno y la concentración de éste, combinada con otras condiciones determina, en los ríos, la vida o la muerte de los peces Sólidos en suspensión: Precipitan en el fondo o se depositan en las orillas. Los fangos con mucha materia orgánica demandan oxígeno disuelto (OD). Un fango con estas características entra en anaerobiosis, con la consiguiente producción de gases (metano, sulfúrico). Los efectos en las aguas del río son el burbujeo y los olores. Microorganismos: No sólo aparecen en el río los aportados por las aguas residuales urbanas, los mataderos, industrias de conservas vegetales y de frutas pueden añadir contaminación bacteriológica a la corriente. Los microorganismos se podrían clasificar en dos grupos generales: a) Microorganismos que contribuyen a la degradación de la materia orgánica cuando los residuos orgánicos se mueven hacia aguas abajo. b) Microorganismos que son patógenas para el hombre.

Ilustración 6:Efectos de la contaminación en un cauce

Fuente: http://blog.uclm.es/davidsanchezramos/files/2016/05/12_Calidad-aguar%C3%ADos_v2015_resumen.pdf

4. Conclusiones: 

El proceso de autodepuración es un fenómeno presente en aguas naturales, de manera sencilla es un proceso natural por el cual los sistemas acuáticos reducen su contaminación es decir se autolimpian, el mismo que consiste en un conjunto de mecanismos de sedimentación de partículas presentes en estas aguas y además se requiere de procesos químicos y biológicos que dan lugar a la degradación de materia orgánica presente para convertirla en materia inorgánica con la finalidad de aumentar la cantidad de oxígeno en el cauce afectado.

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Los parámetros de calidad exigible a cada tipo de agua: subterráneas, continentales, marítimas, etc. son variables, siendo distinto el comportamiento de cada una frente a la contaminación, pero, en cualquier caso, la naturaleza de los cauces tiende a eliminar las sustancias contaminantes por si mismas, es así que los factores influyentes en el proceso de autodepuración son determinantes para realizar este proceso, siendo uno de los mas importantes el tiempo ya que este factor es determinante y permite que los descomponedores actúen, es así que la materia orgánica presente y a la vez el oxígeno disuelto será disminuido notablemente, produciendo serios problemas en la

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Las zonas de influencia de los contaminantes son muy definidas cada una de ellas tienen características esenciales; es así que en la zona de degradación la concentración de oxigeno disuelto es prácticamente nula, por lo tanto, la cantidad de contaminantes es mayor, e inicia la descomposición bacteriana, dando lugar a un cauce visiblemente contaminado. En la zona de recuperación empiezan a reaparecer los vegetales y el agua comienza a clarificarse, el contenido de oxigeno es el suficiente para la generación de microflora y microfauna.

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Si la sobrecarga de materia orgánica es muy elevada o si el vertido contiene componentes tóxicos o no metabolizables, la capacidad de autodepuración puede verse superada, por lo que la corriente se convierte toda ella en zona séptica, cuya regeneración natural sería prácticamente imposible.

5. Bibliografía:  Ambientum, R. (Marzo de 2002). Autodepuracion en los ríos. Recuperado el 15 de Junio de 2018, de http://www.ambientum.com/revista/2002_11/AUTDPRCNGS1_imprimir.htm  HERNANDEZ, A. (2003). CALIDAD DE AGUAS EN RÍOS AUTODEPURACION. Recuperado el 15 de Junio de 2018, de ftp://ceres.udc.es/master_en_ingenieria_del_agua/master%20antiguo_antes%20del %202012/Segundo_Curso/Modelos_de_Calidad_de_Aguas/material%2020102011/MCA_Tema_5__MODELOS_DE_CALIDAD_DE_AGUAS_EN_RIOS.pdf  Luis, O. (s.f). La hidrosfera: Contaminación de las aguas. Recuperado el 15 de Junio de 2018, de http://roble.pntic.mec.es/lorg0006/dept_biologia/archivos_texto/ctma_t5_hidrosfera _contaminacion.pdf  Molero Jorge, S. J. (s.f). La autodepuracion en las corrientes de agua. Recuperado el 15 de Junio de 2018, de http://redined.mecd.gob.es/xmlui/bitstream/handle/11162/72890/00820073007882.p df?sequence=1  Villar, J. A. (13 de Junio de 2010). Autodepuracion en Ecosistemas Acuaticos. Recuperado el 15 de Mayo de 2018, de https://es.slideshare.net/joseantoniomvillar/autodepuracin-de-aguas