Catedrático de Ingeniería Química
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Los ciclos del agua
Francisco Jesús Fernández MoralesCatedrático de Ingeniería Química
Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
Ciudad Real
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ÍNDICE GENERAL:
1. EL AGUA (PROPIEDADES)2. EL CICLO HIDROLÓGICO3. USOS DEL AGUA4. EL CICLO URBANO DEL AGUA
LOS CICLOS DEL AGUA
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
PROPIEDADES SINGULARES DEL AGUA
• ES EL LÍQUIDO MÁS ABUNDANTE EN LA TIERRA Y, ALMISMO TIEMPO, UNO DE LOS MÁS INSÓLITOS.
• EL AGUA ES LA ÚNICA SUSTANCIA EN LA TIERRA QUECOEXISTE EN LOS TRES ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LAMATERIA (HIELO, AGUA LÍQUIDA Y VAPOR DE AGUA).
• EL HIELO ES MENOS DENSO QUE EL AGUA
TEMPERATURA (ºC) DENSIDAD (g/cm3)
0 0,917
4 1
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
LÍQUIDO
SÓLIDO
VAPOR
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
EL HIELO FLOTA
BENCENO LÍQUIDO
BENCENO SÓLIDO
HIELO
AGUA LÍQUIDA
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
POSIBILIDAD DE VIDA ACUÁTICA EN LUGARES DE CLIMA FRÍO
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
EL AGUA ES UNA SUSTANCIA POLAR
SE FORMAN ENLACES DE HIDRÓGENO ENTRE LAS MOLÉCULAS
δ-
δ+ δ+
δ+δ-
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
EL ENLACE DE HIDRÓGENO PROVOCA QUE EL AGUA TENGA PROPIEDADES COHESIVAS:
LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE UNEN ENTRE SÍ
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
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EL ENLACE DE HIDRÓGENO PROVOCA QUE EL AGUA TENGA PROPIEDADES ADHESIVAS:
LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE UNEN A OTRO TIPO DE MOLÉCULAS
1. EL AGUA (PROPIEDADES)
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
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CAPILARIDAD:
1. EL AGUA (PROPIEDADES)
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
CAPACIDAD CALORÍFICA ELEVADA
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1. EL AGUA (PROPIEDADES)
CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN
ENFRIAMIENTO POR VAPORIZACIÓN
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ACCIÓN DISOLVENTE DEL AGUA
1. EL AGUA (PROPIEDADES)
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
EL AGUA CUBRE EL 75 % DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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Los océanos, los ríos, las nubes y la lluviaestán en constante cambio. El agua de lasuperficie se evapora, el agua de las nubesprecipita, la lluvia se filtra por la tierra. Lacantidad total de agua en el planeta no cambia.La circulación y conservación de agua en laTierra se llama ciclo hidrológico.
2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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EvaporaciónCondensación
Precipitación.Escorrentía.
Percolación.
Al evaporarse, el agua deja atrás todos los elementos quela contaminan o la hacen no apta para beber (salesminerales, contaminantes químicos, partículas). Por eso elciclo hidrológico purifica al agua.
2. EL CICLO HIDROLÓGICO
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2. EL CICLO HIDROLÓGICO
Hay otro proceso que también purifica el agua, y es parte delciclo: la transpiración de las plantas. Las raíces de las plantasabsorben el agua, la cual se desplaza hacia arriba a través de lostallos o troncos, movilizando consigo a los elementos que necesitala planta para nutrirse. Al llegar a las hojas y flores, se evaporahacia el aire en forma de vapor de agua.
ESTOMAS
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2.1 Alteración del ciclo hidrológico
DEFORESTACION DE LA SELVA AMAZÓNICA EVAPOTRANSPIRACIÓN SEQUÍAS
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CALENTAMIENTO GLOBAL DE LA TIERRA FUSIÓN HIELOS ÁRTICOS
2.1 Alteración del ciclo hidrológico
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HURACANES: LLUVIAS TORRENCIALES / INUNDACIONES
2.1 Alteración del ciclo hidrológico
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ALTERACIÓN, DESVÍO DEL CURSO DE RÍOS: Construcción de Presas, Canales de trasvase, etc.
2.1 Alteración del ciclo hidrológico
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DESVÍO DEL CURSO DE RÍOS (Presas, canales, etc.): MAR DEL ARÁL
2.1 Alteración del ciclo hidrológico
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SOBRE EXPLOTACIÓN ACUÍFEROS: INTRUSIÓN MARINA
2.1 Alteración del ciclo hidrológico
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3. USOS DEL AGUA
EL HOMBRE UTILIZA EL AGUA PARA DIVERSASACTIVIDADES:
1.OBTENCIÓN DE AGUA POTABLE2.GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA3.PROCESOS INDUSTRIALES4.ACTIVIDADES MINERAS5.AGRICULTURA6.GANADERÍA7.FINES RECREATIVOS
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3. USOS DEL AGUA
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3. USOS DEL AGUA
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USOS DOMÉSTICOS DEL AGUA
3. USOS DEL AGUA
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CONSUMO ESTIMADO DEL AGUA EN ESPAÑA
Consumo Porcentaje del totalAgrícola 79,6
Doméstico 14,1Industrial 6,3TOTAL 100
3. USOS DEL AGUA
PARA OBTENER UNA TONELADA DE TRIGO, SE REQUIEREN UNMILLÓN Y MEDIO DE LITROS DE AGUA. EN OTRAS PALABRAS,CADA VEZ QUE COMEMOS UN KILO DE PAN HEMOS UTILIZADO ENFORMA INDIRECTA ALREDEDOR DE 1.500 LITROS DE AGUA.
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4. CICLO URBANO DEL AGUA
CICLO URBANO DEL AGUA:
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CICLO URBANO DEL AGUA:
Recursos superficiales
Recursos subterráneos
Potabilizadora
Acondicionamiento industrial
Red de distribuciónTratamientos
para reutilización
Depuradora
Vertido
4. CICLO URBANO DEL AGUA
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- Degradación del ambiente hídrico:
* Factor limitante para el desarrollo económico
* Afecta negativamente a los usos potenciales del agua pudiendo modificar los ecosistemas
- Adecuada gestión de los recursos hídricos debe perseguir:
* Uso racional y eficiente del agua
* Protección de la calidad del recurso
4. CICLO URBANO DEL AGUA
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- Orígenes de la Contaminación de las Aguas:
* Aguas Municipales no tratadas o parcialmente tratadas
* Vertidos industriales o de origen Agropecuario
* Contaminación de origen difuso: escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.
- Las Instalaciones de Depuración deberán diseñarse en función de:
* Las características del agua residual objeto de tratamiento
* Las exigencias de la normativa existente
4. CICLO URBANO DEL AGUA
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-Mayo 1991: La Comunidad Europea aprueba la directiva 91/271 relativa al tratamiento de las aguas residuales municipales
- Castilla-La Mancha dispone de competencias en materia de depuración de aguas residuales desde 1984 (RD 3589/1983)
Parámetro Concentración % Mínimo reducción
DBO5 (Demanda Biológica de Oxígeno a los cinco días)
25 mg/l 70-90
DQO (Demanda Química de Oxígeno)
125 mg/l 75
XSS(Concentración de Sólidos en Suspensión)
35 mg/l 90
CPT(Concentración de fósforo total)
2 mg/l (poblaciones de 10000 a 100000 hab. eq.)1 mg/l (poblaciones de más de 100000 hab. eq.)
80
CNT(Concentración de nitrógeno total)
15 mg/l (poblaciones 10000 a 100000 hab. eq)10 mg/l (poblaciones de más de 100000 hab. eq.)
70-80
4. CICLO URBANO DEL AGUA
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El Esquema básico de una Estación Depuradora de AguasResiduales (EDAR) incluye dos líneas de tratamiento:
- Línea de Agua:
Conjunto de operaciones que permiten reducir la concentración dediferentes especies contaminantes contenidas en el agua residual:
* Pretratamiento * Tratamiento primario
* Tratamiento secundario * Tratamiento terciario
- Línea de fangos:
Conjunto de operaciones que tratan los subproductos originados enla línea de aguas, transformándolos en productos que pueden serevacuados en condiciones óptimas tanto sanitarias como de manejo
* Espesamiento * Estabilización * Acondicionamiento
* Deshidratación * Evacuación final
4. CICLO URBANO DEL AGUA
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PROCESOS DE TRATAMIENTO. 2. ESQUEMA GENERAL DE UNA EDAR
TratamientoTerciario
Tratamiento Secundario
Tratamiento Primario
Pretratamiento
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Los ciclos del agua
Francisco Jesús Fernández MoralesCatedrático de Ingeniería Química
Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
Ciudad Real