Los parámetros de contaminación del agua

Uno de los mayores problemas actuales a nivel mundial es la contaminacion ambiental. Los expertos ambientales de mayor prestigio coinciden en que cada año aumenta la contaminación ambiental, y sus daños sobre personas y ecosistemas.
La contaminacion ambiental consta de cinco grandes grupos: agua, aire, suelo, ruido y luz. En este articulo hablaremos sólo del primero de ellos.

¿Qué es la contaminación del agua?

La contaminación del agua es el suceso mediante el cual el agua recibe otras sustancias y se alteran sus propiedades originales. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación del agua  es el proceso de transformación que modifica su composición hasta quedar inservible.

En otras palabras la contaminación del agua ocurre cuando sustancias tóxicas entran en las masas de agua, como lagos, ríos, océanos, mares,… y una vez en ellas, se disuelven y entran en suspensión formando parte de la masa de agua final. Esto implica una reducción de la calidad del agua, y genera multitud de daños al ecosistema natural.

La contaminacion del agua puede darse a nivel superficial o en aguas subterráneas. El agua actúa como vehículo de los contaminantes presentes en el suelo, y los moviliza hasta cauces subterráneos, donde se mezcla con los manantiales. Lo que puede llegar a afectar a nuestra vida cotidiana, como la presencia de sustancias tóxicas en el agua potable de nuestros hogares.

Las fuentes y los efectos de la contaminación del agua

La contaminacion del agua puede tener diversos orígenes, como las aguas residuales de la ciudad o los vertidos de residuos procedentes de la actividad industrial. También se pueden dar otra fuentes indirectas de contaminación del agua debido a contaminantes presentes en el suelos o en la atmósfera, que regresan a la superficie terrestre a través de la lluvia.

Los suelos y las aguas subterráneas almacenan residuos agrícolas y otros tipos de residuos, que si no se han gestionado cumpliendo parámetros ambientales, terminarán en algún cauce de agua.

¿Cuales son los principales parámetros de contaminación del agua?

Existen muchos parámetros que caracterizan un agua residual. Aun así sólo son unos pocos los que se analizan, cuando se conoce su origen o destino. A continuación, nos centraremos en los parámetros que caracterizan las aguas residuales urbanas, que son tratadas en una depuradora. El grado de contaminación de las aguas residuales se determina en el laboratorio mediante el análisis de unos parámetros que son estimadores de la alteración de la calidad del agua cuando es sometida a diferentes procesos. Los parámetros que se analizan más comúnmente son:

✅ Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

La DBO es un importante indicador de la contaminacion del agua. Se define como la cantidad de oxígeno disuelto consumida por un agua residual durante los procesos biológicos que sufre la materia orgánica presente en el agua residual en determinadas condiciones y en un tiempo dado. el parámetro de contaminación orgánica más ampliamente empleado es la DBO5. La DBO5 es un parámetro que indica el oxígeno consumido por los microorganismos en 5 días durante el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica.

✅ Demanda Química de Oxígeno (DQO)

La DQO refleja la cantidad de oxígeno disuelto consumida por un agua residual durante el proceso de oxidación química provocado por un agente químico fuertemente oxidante. Este análisis se puede realizar con diversos productos químicos, no obstante, el dicromato potásico proporciona magníficos resultados.

✅ Sólidos en suspensión (orgánicos e inorgánicos)

Cuando hablamos de sólidos totales (st) nos referimos al contenido total de materia sólida, tanto orgánica como inorgánica, contenida en el agua. Los sólidos totales pueden clasificarse en:
– sólidos disueltos (sd), son sólidos que no sedimentan y se encuentran en el agua en estado iónico o molecular.
– sólidos en suspensión (ss),que pueden ser:
– sedimentables, debido a su peso pueden sedimentar fácilmente. constituyen una medida de la cantidad de fango que se depositará en las depuradoras durante el proceso de decantación.
– no sedimentables, los cuales no sedimentan fácilmente debido a su reducido peso o por su estado coloidal.

✅ Sólidos orgánicos

Los sólidos orgánicos (proteínas, hidratos de carbono, grasas, etc., ) proceden de la actividad humana, siendo su origen animal y/o vegetal. Están compuestos por: carbono, hidrógeno, oxígeno, fósforo, nitrógeno, azufre, y potasio. Se identifican por tener un olor degradable y descomponerse mediante reacciones químicas o acciones enzimáticas de los microorganismos.

✅ Sólidos inorgánicos

Los sólidos inorgánicos por su parte, son sustancias inertes y no degradables, como minerales, arenas, tierras, etc.

✅ Arenas

Las arenas son partículas de tamaño apreciable. Generalmente, son de naturaleza mineral y pueden llevar adherida materia orgánica. Las arenas enturbian las masas de agua cuando están en movimiento, o bien forman depósitos de lodos si encuentran condiciones adecuadas para sedimentar. Esto provoca fenómenos de turbidez, que se pueden medir.

✅ Microorganismos

Existen multitud de microorganismos causantes de contaminación del agua, como por ejemplo: bacterias, virus, protozoos, algas, hongos, etc. Según la capacidad que tienen los microorganismos de captar oxígeno, como elemento básico energético de su vida, se clasifican en:

– aerobios: se identifican por captar de forma directa el oxígeno disuelto en el agua. Constituyen del 60 al 65% de los microorganismos presentes en las aguas residuales.
– anaerobios: se definen por obtener el oxígeno por descomposición de la materia orgánica. Establecen entre el 10 y el 25% de los microorganismos existentes en un agua residual.
– facultativos: estos organismos pueden adaptarse a las condiciones aerobias o anaerobias, dependiendo de la existencia o no de oxígeno disuelto en las aguas. Representan entre el 10 y el 30% del total de microorganismos. Los microorganismos patógenos pueden perjudicar la salud del hombre, y de los animales. Sin embargo, también hay algunos microorganismos que intervienen en la naturaleza ayudando en un continuo reciclado de la materia y completando los ciclos del carbono, nitrógeno, fósforo y azufre.
– organismos macroscópicos: se identifican fácilmente porque son visibles, como por ejemplo: los gusanos, los insectos, etc., que intervienen en la descomposición biológica de la materia orgánica.

✅ pH

Las aguas urbanas constituyen un medio adecuado para la supervivencia de microorganismos pues tienen un ph próximo a 7. Los incrementos o descensos en el valor del ph de las aguas, es un síntoma de anomalias, como por ejemplo: la aparición de vertidos industriales. Este parámetro es muy útil para detectar los vertidos industriales. En las depuradoras, se mantiene el pH en niveles entre 6 y 8,5 para favorecer los procesos biológicos.

✅ Temperatura

La temperatura del agua es un parámetro fundamental. La temperatura tiene una gran influencia, tanto sobre el desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones químicas y velocidades de reacción. También, condiciona los procesos de depuración biológica y de nitrificación. De ahí su importancia en controlarla, ya que un cambio brusco de temperatura puede provocar un aumento en la mortalidad de la vida acuática; o el caso que temperatura anormalmente elevada puede causar la proliferación de plantas acuáticas y hongos.

✅ Oxígeno disuelto

Debido a la gran importancia del oxígeno para el desarrollo de los seres vivos, se le considera un parámetro fundamental para la definición y control de las aguas residuales.

El aumento de la concentración de oxígeno en el agua puede ser debido a:
– acción fotosintética, debida principalmente a las algas verdes.
– captación del oxígeno a través de la superficie de interfase agua – aire.
– descenso de temperatura.
– procesos de dilución.

La concentración de de oxígeno en el agua puede disminuir por:
– acción enzimática de los microorganismos.
– acción fotosintética, debida principalmente a las algas verdes.
– aumento de la temperatura.
– reacciones químicas.
– respiración de los microorganismos, algas y organismos macroscópicos.
dado que evita la formación de olores desagradables en las aguas residuales, es deseable y conveniente disponer de cantidades suficientes de oxígeno disuelto.

✅ Nitrógeno

Es un elemento esencial para el crecimiento de los vegetales (algas y plantas superiores), sin embargo, en altas cantidades es un contaminante. Este elemento está presente en la urea, motivo por el cual es muy abundante en los núcleos urbanos y debe ser neutralizado antes de verterlo en los ríos y cauces naturales.
La presencia de nitrógeno puede ser en forma de nitrógeno orgánico, amoniacal, nitritos y nitratos.
Actualmente, las depuradoras de agua residual están equipadas para controlar las concentraciones de nitrógeno y fosforo para reducirlos y verter en parámetros compatibles con la vida acuática de los ríos.

✅ Fósforo

El fósforo es un elemento vital para el desarrollo de los microorganismos presentes en el agua. Es un nutriente, por lo que es importante mantenerlo en los niveles adecuados para mantener el ecosistema en la depuradora y favorecer los tratamientos biológicos que suceden en ella. La presencia de fósforo en el agua, bien en forma disuelta (fosfatos o polifosfatos) o en suspensión proviene de los vertidos urbanos (detergentes, fosas sépticas, etc.), y de los vertidos de la industria agroalimentaria (abonos, piensos, etc.).

✅ Cloruros

El ión cloruro está presente siempre en las aguas urbanas. Los cloruros provocan un aumento de la salinidad de las aguas, y esta puede llegar a inhibir la acción de los microorganismos existentes en las depuradoras. La presencia de cloruros en aguas naturales es debida a la disolución de rocas salinas. Otro punto de origen de cloruros es el vertido de aguas residuales domésticas, agrícolas e industriales en las aguas superficiales. Un ejemplo sería las heces humanas, que contienen una media de 6 g. de cloruros por persona y día.

✅ Grasas

Las grasas pueden ser de origen animal, vegetal o mineral. En estado líquido a temperaturas normales se denominan aceites, mientras que en estado sólido reciben el nombre de grasas. La presencia de grasas y aceites en el agua residual puede provocar problemas tanto en la red de alcantarillado como en las plantas de tratamiento. Las grasas se retiran en el tratamiento primario de las depuradoras, y se gestionan como un residuo urbano.

Los efectos de la contaminación del agua residual

Todo el mundo sabe, que un curso de agua está contaminado cuando su composición o estado esta alterado de manera que condiciona el empleo del agua para algunos usos habituales.
El agua contaminada genera efectos negativos sobre el medio natural. A modo de ejemplo podemos señalar:
– la acumulación de sólidos en suspensión sedimentables en fondo y orillas del cauce (como arenas y materia orgánica), lo que genera una modificación del cauce natural de los ríos
– el consumo del oxígeno disuelto que tiene el cauce por descomposición de la materia orgánica y compuestos amoniacales del agua residual.
– la generación de malos olores por agotamiento del oxígeno disuelto del cauce que no es capaz de recuperarse.
– la entrada en el cauce de grandes cantidades de microorganismos entre los que pueden haber elevado número de patógenos.
– la contaminación por compuestos químicos tóxicos o inhibidores de otros seres vivos.
– la eutrofización es un síntoma fácilmente identificable de la contaminacion del agua . Consiste en el crecimiento masivo de algas. Suele tener su causa en la presencia de grandes cantidades de fósforo y nitrógeno. Cuando el grado de eutrofización es alto puede afectar gravemente a la potabilidad del agua y a la desaparición de algunas especies de peces. El efecto posterior es que la mortandad natural del alga provoca un elevado consumo de oxigeno, lo que provoca problemas de anoxia en el fondo de los cauces.
– la modificación del paisaje debido a la aparición de residuos sólidos gruesos que lleva el agua residual (plásticos, utensilios, restos de alimentos, etc.).

✅ Las consecuencias de la contaminación del agua residual

Las consecuencias son enormes y muy diversas. De forma significativa mostraremos alguna de ellas:
– disminución de la calidad de agua para abastecimiento de la población, riego y/o industria.
– destrucción de los recursos hidráulicos.
– reducción de la capacidad autoregeneradora de las aguas debida a la alteración de los cauces naturales.
– perdida de la biodiversidad natural del entorno y desplazamiento de las especies autóctonas
– generación de condiciones insalubres y aumento del riesgo de la salud pública.
– alteración de la economía local debido a la pérdida de valor del entorno natural.
– la utilización agua con cierto grado de contaminación exige un control riguroso y un tratamiento adecuado.

Debemos respetar el medio ambiente, ya que la capacidad autodepuradora de los ríos tiene un límite, y no se debe sobrepasar. En caso contrario, aparecerán episodios de contaminación con graves y dañinas consecuencias, no sólo para el medio ambiente (fauna y flora), sino también para las personas. afectando negativamente a la salud y al bienestar de la comunidad.
Por estos motivos es absolutamente necesario la construcción de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), que controlan y disminuyen la contaminación del agua previamente a devolverla al cauce de los ríos.