Agua potable
Se denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua que puede ser
consumida sin restricción debido a que, gracias a un proceso de purificación,
no representa un riesgo para la salud. El término se aplica al agua que cumple
con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e
internacionales.
En la Unión Europea la normativa 98/83/EU establece
valores máximos y mínimos para el contenido en minerales, diferentes iones como cloruros, nitratos, nitritos, amonio, calcio,magnesio, fosfato, arsénico, entre otros., además de los
gérmenes patógenos. El pH del agua potable debe estar entre
6,5 y 8,5. Los controles sobre el agua potable suelen ser más severos que los
controles aplicados sobre las aguas minerales embotelladas.
En zonas con intensivo uso agrícola es cada vez más difícil encontrar pozos cuya agua se ajuste a las exigencias de las normas.
Especialmente los valores de nitratos y nitritos, además de las concentraciones
de los compuestos fitosanitarios, superan a menudo el umbral de lo
permitido. La razón suele ser el uso masivo de abonos minerales o la filtración de purines. El nitrógeno aplicado de esta manera, que no es
asimilado por las plantas es transformado por los microorganismos del suelo en
nitrato y luego arrastrado por el agua de lluvia al nivel freático. También ponen en peligro el
suministro de agua potable otros contaminantes medioambientales como el derrame
de derivados del petróleo, lixiviados de minas, etc. Las
causas de la no potabilidad del agua son:
§ Minerales (en formas de partículas o
disueltos), productos tóxicos;
§ Depósitos o partículas en
suspensión.
Producción
Al proceso de conversión de agua común en
agua potable se le denomina potabilización. Los procesos de
potabilización son muy variados, y van desde una simple desinfección, para
eliminar los patógenos, que se hace generalmente mediante la adición de cloro,
mediante la irradiación de rayos ultravioletas, mediante la aplicación de
ozono, etc. Estos procedimientos se aplican a aguas que se originan en
manantiales naturales o para las aguas subterráneas. Si la fuente del agua es
superficial, agua de un río arroyo o de un lago, ya sea natural o artificial,
el tratamiento suele consistir en una separación de compuestos volátiles seguido de la
precipitación de impurezas con floculantes, filtración y desinfección con cloro u ozono. El caso extremo se
presenta cuando el agua en las fuentes disponibles tiene presencia de sales y/o
metales pesados. Los procesos para eliminar este tipo de impurezas es
generalmente complicado y costoso. En zonas con pocas precipitaciones y zonas
de y disponibilidad de aguas marinas se puede producir agua potable por
desalinizacion. Este se lleva a cabo a menudo por ósmosis
inversa o destilación.
Para confirmar que el agua ya es potable,
debe ser inodora (sin olor), incolora (sin color) e insípida (sin sabor).
En algunos países se añaden pequeñas
cantidades de fluoruro al agua potable para
mejorar la salud dental.
Suministro, acceso y uso
El suministro de agua potable es un problema
que ha ocupado al hombre desde la Antigüedad. Ya en la Grecia clásica se
construían acueductos y tuberías de presión para asegurar el suministro local.
En algunas zonas se construían y construyen cisternas o aljibes que recogen las
aguas pluviales. Estos depósitos suelen ser subterráneos para que el agua se
mantenga fresca y sin luz, lo que favorecería el desarrollo de algas.
En Europa se calcula con un gasto medio por
habitante de entre 150 y 200 L de agua potable al
día aunque se consumen como bebida tan sólo entre 2 y 3 litros. En muchos
países el agua potable es un bien cada vez más escaso y se teme que puedan
generarse conflictos bélicos por la posesión de sus fuentes.
De acuerdo con datos suministrados por el
programa de monitoreo del abastecimiento de agua potable patrocinado en
conjunto por la OMS y UNICEF, el 87% de la
población mundial, es decir, aproximadamente 5,900 millones de personas (marzo
2010),dispone ya de fuentes de abastecimiento de agua potable, lo que significa
que el mundo está en vías de alcanzar, e incluso de superar, la meta de los Objetivos de Desarrollo
del Milenio (ODM) relativa al
agua potable.
El
costo del agua
Los organismos internacionales recomiendan
que el gasto en servicios de agua y saneamiento no supere un determinado
porcentaje del ingreso del hogar, el cual no debe exceder del 3 %.
Respecto a ello, merecen citarse los siguientes antecedentes:
§ PNUD, en el Relatorio
do Desenvolvimento Humano Brasil 2006, afirma “nadie debería gastar más del 3%
de sus ingresos en agua y saneamiento14.
§ La Asociación de
Entes Reguladores de Agua y Saneamiento de las Américas – ADERASA en su estudio
reciente sobre tarifas vigentes en América Latina concluye: “Para las
ciudades que no cuentan con ningún esquema de tarifa social, el peso de la
factura en el ingreso de un hogar pobre toma un valor promedio de casi el 5%,
pero varía entre el 1.8% (Arequipa, Perú) y el 9.8% (Costa Rica). Para las
ciudades que cuentan con un esquema de tarifa social, el peso de la factura en
el ingreso de un hogar pobre se encuentra en un promedio del 3.2%, variando del
0.9% (Ceará, Brasil y Trujillo, Venezuela) al 8.4% (Bogotá, Colombia)”.
Factores
que afectan el costo del agua potable
Los factores que afectan el costo del agua
potable son varios, entre los principales se encuentran:
§ Necesidad de tratar
el agua para transformarla en agua potable, es decir factores relacionados con
la calidad
del agua en la fuente;
§ Necesidad de
transportar el agua desde la fuente hasta el punto de consumo;
§ Necesidad de
almacenar el agua en los períodos en que esta abunda para usarla en los periodos
de escasez;
Formas
para conseguir agua potable en pequeñas cantidades
§ Aprovechar el agua de lluvia. En ciertas
latitudes, un árbol apodado el árbol del viajero tiene sus hojas en
forma de recipientes en los que se acumula el agua y en los cuales es posible
beber.
Actualmente cualquier persona puede aprovechar el agua de lluvia que cae en el techo de su casa reuniéndola en un contenedor ya sea cisterna o tinaco. El agua captada de la lluvia debe recibir un tratamiento de filtrado y cloración para que pueda ser realmente potable. En algunos sistemas de captación de agua de lluvia, antes de que el agua caiga en el canal receptor que la llevará a su contenedor, se coloca una malla para detener hojas y semillas de árbol, luego se filtra colocando un "tapón" de carbón activado y finalmente ya estando en el recipiente contenedor se agrega 1 mililitro de cloro por cada litro de agua.
El "tapón" de carbón activado debería cumplir con las normas del país donde se instalará pero normalmente debe abarcar toda el área por donde pasará el agua y tener un grosor de 10 cm. Asimismo se aconseja cambiarlo entre cada 2,800 y 3,750 litros de agua filtrada, lo cual dependerá del volumen de agua captada. Es importante señalar que el agua de lluvia captada por medio de una lámina de asbesto no será ni bebible ni útil para bañarse pues el carbón activado no retiene dicho compuesto que es cancerígeno.
Actualmente cualquier persona puede aprovechar el agua de lluvia que cae en el techo de su casa reuniéndola en un contenedor ya sea cisterna o tinaco. El agua captada de la lluvia debe recibir un tratamiento de filtrado y cloración para que pueda ser realmente potable. En algunos sistemas de captación de agua de lluvia, antes de que el agua caiga en el canal receptor que la llevará a su contenedor, se coloca una malla para detener hojas y semillas de árbol, luego se filtra colocando un "tapón" de carbón activado y finalmente ya estando en el recipiente contenedor se agrega 1 mililitro de cloro por cada litro de agua.
El "tapón" de carbón activado debería cumplir con las normas del país donde se instalará pero normalmente debe abarcar toda el área por donde pasará el agua y tener un grosor de 10 cm. Asimismo se aconseja cambiarlo entre cada 2,800 y 3,750 litros de agua filtrada, lo cual dependerá del volumen de agua captada. Es importante señalar que el agua de lluvia captada por medio de una lámina de asbesto no será ni bebible ni útil para bañarse pues el carbón activado no retiene dicho compuesto que es cancerígeno.
§ Hervir el agua de los ríos o charcos con el fin de evitar
la contaminación bacteriana. Este
método no evita la presencia de productos tóxicos. Con el fin de evitar los
depósitos y las partículas en suspensión, se puede tratar de decantar el agua dejándola
reposar y recuperando el volumen más limpio, desechando el volumen más sucio
(que se depositará al fondo o en la superficie).
§ El agua que se hierve
y cuyo vapor puede recuperarse por
condensación es un medio para conseguir agua pura (sin productos tóxicos, sin
bacterias o virus, sin depósitos o partículas). En la práctica, fuera del laboratorio, el resultado no es
seguro. El agua obtenida por este medio se denomina agua
destilada,
y aunque no contiene impurezas, tampoco contiene sales y minerales esenciales
para la vida, que el agua potable debe contener en determinadas cantidades. Por
esto, no se la considera técnicamente potable (sana para el consumo humano),
pues su consumo permanente le quitaría al cuerpo humano esos nutrientes.
§ Pastillas
potabilizadoras: con ellas es posible obtener agua limpia y segura. Deben
aplicarse en cantidades exactas y dejar reposar lo suficiente antes de consumir
el agua. Se recomienda leer las instrucciones de uso y fecha de vencimiento.
§ De la niebla. Existen
estructuras llamadas "atrapaniebla", que son mallas plásticas puestas
hacia el viento en las que choca este tipo de masa de vapor cercana al suelo y
deja escurrir las gotas hacia unas canaletas donde se acumula para
almacenamiento.§ Las trampas para niebla han sido utilizadas por muchos años en Chile,
Guatemala, Ecuador, Nepal, algunos países de África y la isla de Tenerife. La
mayor parte de una nube de niebla está formada por gotas que son de 30 a 40 micras,
y cada nube está formada de cientos de miles de ellas. La niebla contiene entre
50 y cien gotitas en un centímetro cúbico.
Indicadores
de impacto del suministro de agua potable y saneamiento
Los sanitaristas de la OMS estiman que:
§ Un 88% de las
enfermedades diarreicas son producto de un abastecimiento de agua insalubre y
de un saneamiento y una higiene deficientes.
§ Un sistema de abastecimiento de agua
potable eficiente y bien
manejado reduce entre un 6% y un 21% la morbilidad por diarrea, si se
contabilizan las consecuencias graves.
§ La mejora del saneamiento reduce la morbilidad
por diarrea en un 32%.
§ Las medidas de
higiene, entre ellas la educación sobre el tema y la insistencia en el hábito
de lavarse las manos, pueden reducir el número de casos de diarrea en hasta un
45%.
§ La mejora de la
calidad del agua de bebida mediante el tratamiento del agua doméstica, por
ejemplo con la cloración en el punto de consumo, puede reducir en un 35% a un
39% los episodios de diarrea.
Sustancias peligrosas en el agua potable
Arsénico
La presencia de arsénico en el agua potable
puede ser el resultado de la disolución del mineral presente en el suelo por
donde fluye el agua antes de su captación para uso humano, por contaminación
industrial o por pesticidas. La ingestión de pequeñas cantidades de arsénico
puede causar efectos crónicos por su acumulación en el organismo.
Envenenamientos graves pueden ocurrir cuando la cantidad tomada es de 100 mg.
Cadmio
El cadmio puede estar presente
en el agua potable a causa de la contaminación industrial o por el deterioro de
las tuberías galvanizadas.
El cadmio es un metal altamente tóxico y se le ha atribuido
varios casos de envenenamiento alimenticio.
Cromo
El cromo hexavalente
(raramente se presenta en el agua potable el cromo en su forma trivalente) es
cancerígeno, y en el agua potable debe determinarse para estar seguros de que
no está contaminada con este metal.
La presencia del cromo en las redes de agua
potable puede producirse por desechos de industrias que utilizan sales de
cromo, en efecto para el control de la corrosión de los equipos, se agregan
cromatos a las aguas de refrigeración. Es importante tener en cuenta la
industria de curtiembres ya que allí utilizan grandes cantidades de cromo que
luego son vertidas a los ríos donde kilómetros más adelante son interceptados
por bocatomas de acueductos.
Nitratos
y nitritos
Se sabe desde hace tiempo que la ingestión de nitratos y nitritos puede causar metahemoglobinemia, es decir, un
incremento de metahemoglobina en la sangre, que es
una hemoglobina modificada (oxidada) incapaz de fijar el oxígeno y que provoca
limitaciones de su transporte a los tejidos. En condiciones normales, hay un
mecanismo enzimático capaz de restablecer
la alteración y reducir la metahemoglobina otra vez a hemoglobina.
Los nitritos presentes en la sangre,
ingeridos directamente o provenientes de la reducción de los nitratos,
pueden transformar la hemoglobina en metahemoglobina y pueden causar
metahemoglobinemia.
Se ha estudiado también la posible asociación
de la ingestión de nitratos con el cáncer. Los nitratos no son
carcinogénicos para los animales de laboratorio. Al parecer los nitritos
tampoco lo son para ellos, pero pueden reaccionar con otros compuestos (aminas y amidas) y formar derivados
N-nitrosos. Muchos compuestos N-nitrosos se han descrito como carcinogénicos en
animales de experimentación. Estas reacciones de nitrosación pueden producirse
durante la maduración o el procesamiento de los alimentos, o en el mismo
organismo (generalmente, en el estómago) a partir de los precursores.
En la valoración del riesgo de formación de nitrosaminas y nitrosamidas, se ha de tener en
cuenta que a través de la dieta también se pueden ingerir inhibidores o
potenciadores de las reacciones de nitrosación.
La Organización Mundial de
la Salud recomienda una
concentración máxima de nitratos de 50 mg/l.
Zinc
La presencia del zinc en el agua potable
puede deberse al deterioro de las tuberías de hierro galvanizado y a la pérdida del
zinc del latón. En tales casos
puede sospecharse también la presencia de plomo y cadmio por ser impurezas del
zinc, usadas en la galvanización. También puede
deberse a la contaminación con agua de desechos industriales.
Tratamiento de aguas
.
Planta de tratamiento de agua.
En ingeniería ambiental el término tratamiento de aguas es el conjunto de operaciones unitarias de
tipo físico, químico o biológico cuya finalidad es la eliminación o reducción
de la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de
abastecimiento, de proceso o residuales —llamadas, en el caso de las urbanas, aguas negras—. La finalidad de estas operaciones
es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso que se les vaya
a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en
función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino
final.
Debido a que las mayores exigencias en lo referente a la calidad del agua
se centran en su aplicación para el consumo humano y animal estos se organizan
con frecuencia en tratamientos de potabilización y tratamientos de depuración de aguas residuales, aunque ambos comparten muchas
operaciones.
Tratamiento de agua potable
Se denomina estación de tratamiento
de agua potable (ETAP2) al conjunto
de estructuras en las que se trata el agua de manera que se
vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes tecnologías para
potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos principios:
§ combinación de
barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de potabilización) para
alcanzar bajas condiciones de riesgo,
§ tratamiento integrado
para producir el efecto esperado,
§ tratamiento por
objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta específica relacionada con
algún tipo de contaminante).
Si no se cuenta con un volumen de
almacenamiento de agua potabilizada, la capacidad de la planta debe ser mayor
que la demanda máxima diaria en el periodo de diseño. Además, una planta de
tratamiento debe operar continuamente, aún con alguno de sus componentes en mantenimiento;
por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada proceso de la planta.
Tratamiento de aguas residuales
Las aguas residuales pueden provenir de
actividades industriales o agrícolas y del uso doméstico. Los tratamientos de
aguas industriales son muy variados, según el tipo de contaminación, y pueden
incluir precipitación, neutralización, oxidación química y biológica,
reducción, filtración, ósmosis, etc. En el caso de agua urbana, los
tratamientos suelen incluir la siguiente secuencia:
§ pretratamiento
§ tratamiento primario
§ tratamiento
secundario
§ tratamiento terciario
Las depuradoras de aguas domésticas o urbanas
se denominan EDAR (Estaciones
Depuradoras de Aguas Residuales), y su núcleo es el tratamiento biológico o
secundario, ya que el agua residual urbana es fundamentalmente de carácter
orgánico —en la hipótesis que se han los vertidos industriales se tratan
aparte—.
Tipos
de tratamiento de aguas residuales de origen urbano
§ Pretratamiento. Busca acondicionar
el agua residual para facilitar los tratamientos propiamente dichos, y preservar
la instalación de erosiones y taponamientos. Incluye equipos tales como rejas,
tamices, desarenadores y desengrasadores.
§ Tratamiento primario o tratamiento
físico-químico: busca reducir la materia suspendida por medio de la
precipitación o sedimentación, con o sin reactivos, o por medio de diversos
tipos de oxidación química —poco utilizada en la práctica, salvo aplicaciones
especiales, por su alto coste.
§ Tratamiento secundario o tratamiento
biológico: se emplea de forma masiva para eliminar la contaminación orgánica
disuelta, la cual es costosa de eliminar por tratamientos físico-químicos.
Suele aplicarse tras los anteriores. Consisten en la oxidación aerobia de la
materia orgánica —en sus diversas variantes de fangos activados, lechos de
partículas, lagunas de oxidación y otros sistemas— o su eliminación anaerobia
en digestores cerrados. Ambos sistemas producen fangos en mayor o menor medida
que, a su vez, deben ser tratados para su reducción, acondicionamiento y
destino final.
§ Tratamiento terciario, de carácter físico-químico o biológico:
desde el punto de vista conceptual no aplica técnicas diferentes que los
tratamientos primarios o secundarios, sino que utiliza técnicas de ambos tipos
destinadas a pulir o afinar el vertido final, mejorando alguna de sus
características. Si se emplea intensivamente pueden lograr hacer el agua de
nuevo apta para el abastecimiento de necesidades agrícolas, industriales, e
incluso para potabilización (reciclaje de efluentes).
Tratamiento
de aguas residuales por medios biológicos
Este tipo de plantas de tratamiento constan
de un biodigestor anaerobio (que como su nombre lo dice digiere las aguas
negras) y un sistema de humedales artificiales que asemejan a la naturaleza
para terminar el proceso de limpieza del agua tal como sucede en el medio
natural por medio de plantas como carrizos o alcatraces que son muy eficientes
al depurar el agua después del proceso de digestión biológica. La eficiencia de
este sistema para la remoción de coliformes (fase biodigestor) en función de
efecto filtro eliminando microorganismos patógenos por exposición de ambientes
adversos, tiene una taza de 80 hasta al 90%, complementándose con la segunda
fase (humedales) al 100% de eliminación de bacterias patógenas.
Este sistema tiene grandes ventajas como el
costo de construcción y mantenimiento que puede llegar a ser mucho menor que el
de una planta de tratamiento tradicional, también puede ser una atractivo
visual de la comunidad donde se encuentre y lo más importante de todo es que el
agua que se obtiene es de una gran calidad que se puede utilizar para regar,
cultivos, parques y jardines.
Uso del agua en la
agricultura y la industria
La mayor parte del agua se destina a la agricultura, y es utilizada para irrigar los cultivos. La
relación directa entre recursos hídricos y producción de alimentos es crítica
por tanto para una población humana en constante crecimiento. La irrigación absorbe
hasta el 90% de los recursos hídricos de algunos países en desarrollo. La agricultura es un
sistema de producción tan antiguo que se ha sabido adaptar a los diferentes
regímenes hídricos de cada país: Así, en zonas donde se den abundantes precipitaciones suelen realizarse cultivos
de regadío,
mientras que en zonas más secas son comunes los cultivos de secano. Más recientemente,
y en entornos más adversos, como el desierto se ha experimentado
con nuevas formas de cultivo, centradas en minimizar el consumo de agua.
En la actualidad una de las vertientes más activas de la investigación genética intenta optimizar las
especies que el hombre usa como alimento. También se ha empezado a hablar de agricultura espacialpara referirse a los
experimentos destinados a difundir la agricultura por otros planetas.
Actualmente la agricultura supone una
importante presión sobre las masas naturales de agua, tanto en cantidad como en
calidad. Así, el agua que precisan los regadíos supone una disminución de los
caudales naturales de los ríos y un descenso de los niveles de las aguas
subterráneas que ocasionan un efecto negativo en los ecosistemas acuáticos. Por
ejemplo, en España se riegan 3,4 millones de hectáreas que supone el 7% de la
superficie nacional y emplea el 80% de los recursos hídricos disponibles.
También el uso de nitratos y pesticidas en
las labores agrícolas suponen la principal contaminación difusa de las masas de
agua tanto superficial como subterránea. La más significativa es la
contaminación por nitratos que produce la eutrofización de las aguas. En
España el consumo anual de fertilizantes se estima en 1.076.000 toneladas de
nitrógeno, 576.000 toneladas de fósforo y 444.000 toneladas de potasio. La
mayor parte de los abonos son absorbidos por los cultivos, el resto es un
potencial contaminante de las aguas.
En ecología el término eutrofización designa el
enriquecimiento en nutrientes de unecosistema. El uso más
extendido se refiere específicamente al aporte más o menos masivo de nutrientes
inorgánicos en un ecosistema acuático. Eutrofizado es aquel ecosistema o ambiente caracterizado por una
abundancia anormalmente alta de nutrientes.
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema
viene limitado, la mayoría de las veces, por la escasez de algunos elementos
químicos, como el nitrógeno en los ambientes
continentales y el fósforo en los marinos, que
los productores primarios necesitan para
desarrollarse y a los que llamamos por ello factores limitantes. La contaminación
puntual de las aguas, por
efluentes urbanos, o difusa, por la
contaminación agraria o atmosférica, puede aportar cantidades importantes de
esos elementos limitantes. El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes
consecuencias sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema. La
eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un
empobrecimiento de la diversidad. En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar
son especies herbáceas ecológicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas,
con alta tasa de reproducción, incapaces de competir en ambientes oligotrofos
(pobres en nutrientes) o mesotrofos. En ecosistemas acuáticos, con la
eutrofización empiezan a proliferar algas unicelulares, en
general algas verdes. En los océanos, la eutrofización local, a veces por
causas naturales, puede provocar unamarea
roja o marea blanca: la explosión demográfica de una sola especie
algal, que en muchos casos provoca la intoxicación de la fauna mayor.
Eutrofización
La explosión de algas que acompaña a la
primera fase de la eutrofización provoca un enturbiamiento que impide que la
luz penetre hasta el fondo del ecosistema. Como consecuencia en el fondo se
hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad
metabólica consumidora de oxígeno (respiración aeróbica) de los descomponedores, que empiezan a
recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie.
De esta manera en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se
vuelve pronto anóxico. La radical alteración del ambiente que suponen estos
cambios, hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que
previamente formaban el ecosistema.
El
uso del agua en la industria
La industria precisa el agua para múltiples
aplicaciones, para calentar y para enfriar, para producir vapor de agua o como
disolvente, como materia prima o para limpiar. La mayor parte, después de su
uso, se elimina devolviéndola nuevamente a la naturaleza. Estos vertidos, a
veces se tratan, pero otras el agua residual industrial vuelve al ciclo del
agua sin tratarla adecuadamente. La calidad del agua de muchos ríos del mundo
se está deteriorando y está afectando negativamente al medio ambiente acuático
por los vertidos industriales de metales pesados, sustancias químicas o materia
orgánica. También se puede
producir una contaminación indirecta: residuos sólidos pueden llevar agua
contaminada u otros líquidos, el lixiviado, que se acaban filtrando al terreno
y contaminando acuíferos si los residuos no se aíslan adecuadamente.
Los mayores consumidores de agua para la
industria en el año 2000 fueron: EE.UU. 220,7 km³; China 162 km³; Federación
Rusa 48,7 km³; India 35,2 km³; Alemania 32 km³; Canadá 31,6 km³ y Francia 29,8
km³. En los países de habla hispana, España 6,6 km³; México 4,3 km³; Chile 3,2
km³ y Argentina 2,8 km³.
En algunos países desarrollados y sobre todo
en Asia Oriental y en el África subsahariana, el consumo industrial de agua
puede superar ampliamente al doméstico.
El agua es utilizada para la generación de energía
eléctrica.
La hidroelectricidad es la que se obtiene
a través de la energía hidráulica. La energía hidroeléctrica se produce cuando
el agua embalsada previamente en una presa cae por gravedad en
una central hidroeléctrica, haciendo girar en dicho proceso una turbina engranada a un alternador de energía eléctrica.
Este tipo de energía es de bajo coste, no produce contaminación, y es
renovable.
El agua es fundamental para varios procesos
industriales y maquinarias, como la turbina
de vapor,
el intercambiador de calor, y también su uso como disolvente químico. El vertido
de aguas residuales procedentes de procesos industriales causan varios tipos de
contaminación como: la contaminación hídrica causada por descargas
de solutos y la contaminación térmica causada por la
descarga del refrigerante.
Otra de las aplicaciones industriales es el
agua presurizada, la cual se emplea en equipos de hidrodemolición, en máquinas de corte con chorro de agua, y también se
utiliza en pistolas de agua con alta presión para cortar de forma eficaz y
precisa varios materiales como acero, hormigón, hormigón
armado, cerámica, etc. El agua a
presión también se usa para evitar el recalentamiento de
maquinaria como las sierras eléctricas o entre elementos
sometidos a un intenso rozamiento.
Embalse
Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción
en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce.
La obstrucción del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por
ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del río o arroyo, la
acumulación de placas de hielo o las construcciones hechas por los castores, y
por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas.
Efectos de un embalse
.
Los embalses tienen un importante influjo en
el entorno; algunos de sus efectos pueden ser considerados positivos y otros pueden
ser considerados negativos.
Generales
Los embalses de grandes dimensiones agregan
un peso muy importante al suelo de la zona, además de incrementar las
infiltraciones. Estos dos factores juntos pueden provocar lo que se conoce como seísmos inducidos. Son frecuentes
durante los primeros años después del llenado del embalse. Si bien estos
seísmos inducidos son molestos, muy rara vez alcanzan intensidades que puedan
causar daños serios a la población.
Aguas
arriba
Aguas arriba de un embalse, el
nivel freático de los terrenos vecinos se puede modificar fuertemente, pudiendo
traer consecuencias en la vegetación circunlacustre.
Aguas
abajo
Los efectos de un embalse aguas abajo son de varios tipos;
se pueden mencionar:
§ Aumento de la capacidad
de erosionar el lecho del río.
§ Disminución de los
caudales medios vertidos y, consecuente, facilidad para que actividades antrópicas ocupen parte del
lecho mayor del río.
§ Disminución del
aporte de sedimentos a las costas, incidiendo en la erosión de las playas y deltas.
Uso de los embalses
Básicamente un embalse creado por una presa,
que interrumpe el cauce natural de un río, pone a disposición del operador del
embalse un volumen de almacenamiento potencial que puede ser utilizado para múltiples
fines, algunos de ellos complementarios y otros conflictivos entre sí, pone a
disposición del operador del embalse también un potencial energético derivado
de la elevación del nivel del agua.
Se pueden distinguir los usos que para su
maximización requieren que el embalse esté lo más lleno posible, garantizando
un caudal regularizado mayor. Estos usos son
la generación de energía eléctrica, el riego, el abastecimiento
de agua
potable o industrial, la
dilución de solventes. Por el contrario, para el control de
avenidas el embalse será tanto más eficiente cuanto más vacío se encuentre en
el momento en que recibe una avenida.
Desde el punto de vista de su capacidad
reguladora, el embalse puede tener un ciclo diario, mensual, anual e, incluso,
en algunos pocos casos, plurianual. Esto significa que el embalse acumula el
agua durante, por ejemplo, 20 horas por día, para descargar todo ese volumen
para la generación de energía eléctrica durante las 4 horas de pico de demanda;
o acumula las aguas durante el período de lluvias, 3 a 6 meses según la región,
para usarlo en riego en el período seco.
Embalse
de usos múltiples
Muchos embalses modernos son diseñados para
usos múltiples. En esos casos el operador del embalse debe establecer políticas
de operación, que deben tener en cuenta:
Prioridad de cada uno
de los usos, asociado a la disponibilidad de otras alternativas técnica y
económicamente factibles en el área. En general, el abastecimiento de agua
potable tiene la prioridad
más elevada.
§ Limitaciones de
caudal, máximo y mínimo, aguas abajo de la presa que soporta el embalse.
Potenciales impactos ambientales
Los proyectos de las represas grandes causan
cambios ambientales irreversibles en una área geográfica grande, y, por lo
tanto, tienen el potencial para causar impactos importantes. Ha aumentado la
crítica a estos proyectos durante la última década. Los críticos más severos
reclaman que, como los beneficios valen menos que los costos sociales,
ambientales y económicos, es injustificable construir represas grandes. Otros
sostienen que se puede, en algunos casos, evitar o reducir los costos
ambientales y sociales a un nivel aceptable, al evaluar cuidadosamente los
problemas potenciales y la implementación de las medidas correctivas.
El área de influencia de una represa se
extiende desde los límites superiores de captación del reservorio hasta el
estero, la costa y el mar. Incluye la cuenca hidrográfica y el valle del río
aguas abajo de la represa.
Si bien existen efectos ambientales directos
de la construcción de una represa (por ejemplo, problemas con el polvo, la
erosión, el movimiento de tierras), los impactos mayores provienen del envase
del agua, la inundación de la tierra para formar el reservorio y la alteración
del caudal del agua, más abajo. Estos efectos tienen impactos directos para los
suelos, la vegetación, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima,
y, especialmente, para las poblaciones humanas del área.
Los efectos indirectos de la represa, que, a
veces, pueden ser peores que los directos, se relacionan con la construcción,
mantenimiento y funcionamiento de la misma (por ejemplo, los caminos de acceso,
campamentos de construcción, líneas de transmisión de la electricidad) y el
desarrollo de las actividades agrícolas, industriales o municipales, fomentadas
por la represa.
Además de los efectos ambientales directos e
indirectos de la construcción de la represa, deberán ser considerados los
efectos que el medio ambiente produce en la represa. Los principales factores
ambientales que afectan el funcionamiento y la vida de la represa son causados
por el uso de la tierra, el agua y los otros recursos del área de captación
encima del reservorio (por ejemplo la agricultura, la colonización, el desbroce
del bosque) y éste puede causar mayor acumulación de limos y cambios en la calidad
del agua del reservorio y del río, aguas abajo.
Los beneficios de la represa son: se
controlan las inundaciones y se provee un afluente de agua más confiable y de
más alta calidad para el riego, y el uso domésticos e industrial. Además, las
represas pueden crear alternativas para las actividades que tienen el potencial
para causar impactos negativos mayores. La energía hidroeléctrica, por ejemplo,
es una alternativa para la energía termoeléctrica a base del carbón, o la energía
nuclear.
La intensificación de la agricultura, localmente, a través del riego, puede
reducir la presión sobre los bosques, los hábitats intactos de la fauna, y las
otras áreas que no sean idóneas para la agricultura. Asimismo, las represas
pueden crear una industria de pesca, y facilitar la
producción agrícola en el área, aguas abajo del reservorio, que, en algunos
casos, puede más que compensar las pérdidas sufridas en estos sectores, como
resultado de su construcción.
Recientemente se está considerando el efecto
beneficioso que pudiera tener el almacenamiento de agua en la tierra para
compensar el crecimiento del nivel del mar, almacenando en forma líquida el
agua que ahora permanece en tierra en forma de hielo en
glaciares y nieves perpetuas de las montañas
altas, que ahora se está derritiendo debido al calentamiento global. Los beneficios ambientales en las zonas
costeras (muchas de ellas muy densamente pobladas) bien podrían compensar los
problemas que pudieran producir en
las tierras del interior.
El
uso doméstico del agua
Además de precisar los seres humanos el agua
para su existencia precisan del agua para su propio aseo y la limpieza. Se ha
estimado que los humanos consumen «directamente o indirectamente»
alrededor de un 54% del agua dulce superficial disponible en el mundo. Este
porcentaje se desglosa en:
§ Un 20%, utilizado
para mantener la fauna y la flora, para el transporte de bienes (barcos) y para
la pesca, y
§ el 34% restante,
utilizado de la siguiente manera: El 70% en irrigación, un 20% en la industria
y un 10% en las ciudades y los hogares.
El consumo humano representa un porcentaje
reducido del volumen de agua consumido a diario en el mundo. Se estima que un
habitante de un país desarrollado consume alrededor de 5 litros diarios en
forma de alimentos y bebidas. Estas cifras se
elevan dramáticamente si consideramos el consumo industrial doméstico. Un
cálculo aproximado de consumo
de agua por persona/día en un país desarrollado, considerando el consumo industrial
doméstico arroja los siguientes datos:
Estos hábitos de consumo señalados y el
aumento de la población en el último siglo ha causando a la vez un aumento en
el consumo del agua. Ello ha provocado que las autoridades realicen campañas
por el buen uso del agua. Actualmente, la concienciación es una tarea de enorme
importancia para garantizar el futuro del agua en el planeta, y como tal es
objeto de constantes actividades tanto a nivel nacional como municipal. Por
otra parte, las enormes diferencias entre el consumo diario por persona en
países desarrollados y países en vías de desarrollo señalan que el modelo
hídrico actual no es sólo ecológicamente inviable: también lo es desde el punto
de vista humanitario, por lo que numerosas ONGs se esfuerzan por incluir el
derecho al agua entre los Derechos humanos. Durante el V Foro
Mundial del agua, convocado el 16 de marzo de 2009 en Estambul (Turquía), Loic Fauchon
(Presidente del Consejo Mundial del Agua) subrayó la importancia de la
regulación del consumo en estos términos:
"La época del agua fácil ya
terminó...desde hace 50 años las políticas del agua en todo el mundo
consistieron en aportar siempre más agua. Tenemos que entrar en políticas de
regulación de la demanda" |
Consumo
aproximado de agua por persona/día
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Actividad
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Consumo de agua
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Lavar la ropa
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60-100 litros
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Limpiar la casa
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15-40 litros
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Limpiar la vajilla a máquina
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18-50 litros
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Limpiar la vajilla a mano
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100 litros
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Cocinar
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6-8 litros
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Darse una ducha
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35-70 litros
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Bañarse
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200 litros
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Lavarse los dientes
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30 litros
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Lavarse los dientes (cerrando el
grifo)
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1,5 litros
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Lavarse las manos
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1,5 litros
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Afeitarse
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40-75 litros
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Afeitarse (cerrando el grifo)
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3 litros
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Lavar el coche con manguera
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500 litros
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Descargar la cisterna
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10-15 litros
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Media descarga de cisterna
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6 litros
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Regar un jardín pequeño
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75 litros
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Riego de plantas domésticas
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15 litros
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Beber
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1,5 litros
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