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Impactos en la Hidrosfera Impactos en la Hidrosfera 1 Contaminación de lagos y Contaminación de lagos y ríos: La eutrofización ríos: La eutrofización En los lagos el proceso de contaminación es mas grave por que la dinámica del lago no permite la dilución de los contaminantes. Al ser aguas estáticas los contaminantes se acumulan y almacenan, alterando el equilibrio de la zona, provocando desaparición de unas especies y proliferación de otras El ejemplo más claro es el de la eutrofización

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Contaminación de lagos y ríos: Contaminación de lagos y ríos: La eutrofizaciónLa eutrofización

En los lagos el proceso de contaminación es mas grave por que la dinámica del lago no permite la dilución de los contaminantes.

Al ser aguas estáticas los contaminantes se acumulan y almacenan, alterando el equilibrio de la zona, provocando desaparición de unas especies y proliferación de otras

El ejemplo más claro es el de la eutrofización

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EutrofizaciónEutrofizaciónUn río, un lago o un embalse sufren eutrofización cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Pero la situación no es tan sencilla.

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El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad.  El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido.

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Nutrientes que eutrofizan las aguas

Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos y los nitratos. En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede en la mayoría de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor limitante es el nitrógeno para la mayoría de las especies de plantas. En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos.

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En el caso del nitrógeno, una elevada proporción (alrededor del 30%) llega a través de la contaminación atmosférica. El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por desnitrificación.

El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía superficiales.

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Se da en 3 fases:

1. Aporte de nutrientes: sobre todo fosfatos pues el nitrógeno puede ser fijado por cianobacterias fitoplanctonicas y el sulfato se necesita en menor cantidad.

2. Proliferación de fitoplancton masiva en superficie que impide la entrada de luz con muerte del fitoplancton por debajo de esta zona fótica disminuida.

3. Descomposición de la materia fitoplanctonica muerta por:

Oxidación por bacterias aerobias que agotan el oxígeno

Fermentación por bacterias anaerobias cuando no hay oxígeno que producen sulfhídrico ( olor huevos podridos), amoniaco (olor orina) y metano (burbujas que suben) y que pueden producir enfermedades.

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Algunos esquemas que pueden ilustrar el fenómeno, en las diapositivas siguientes

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También puede darse en las costas de mares cerrados

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Fuentes de eutrofización

Eutrofización naturalEutrofización natural

La eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes.  También es frecuente que se de en humedales estacionales, por ejemplo las marismas de Doñana

Eutrofización de origen humanoEutrofización de origen humano

Los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación. Las principales fuentes de eutrofización son: 

los vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos los vertidos ganaderos y agrícolas, los detergentes fosforados y purines animales o alpechines (restos de aceituna) y otros restos de la industria agroalimentaria. En general residuos ricos en fosfatos y nitratos

.

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Las consecuencias, en todos los casos es la sustitución de los peces, y fauna y flora en general, de aguas limpias por otros de peor calidad y menor diversidad, baja calidad del agua y en casos extremos la alteración de todo el ecosistema por envenenamiento y aguas casi negras y malolientes

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CONSECUENCIAS

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Medidas para evitar la eutrofización 1. Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos. Tratar las aguas

residuales en EDAR que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno.

2. Usar detergentes con baja proporción de fosfatos. Emplear menor cantidad de detergentes

3. Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura No abonar en exceso los campos. Usar los fertilizantes más eficientemente

4. Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Por ejemplo asegurarse tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión

5. Usar los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc.

6. Reducir las emisiones de NOx y amoniaco

Y algo mas difícil de realizar ,entre otras cosas, por su coste, sería : Inyección de O2 en embalses y lagos afectados por el crecimiento de algas cianofíceas

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UNA DE RELACIONES CAUSALES

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Actualmente (2008) la eutrofización afecta a:

• 54% de los lagos asiáticos

• 53 % de los europeos

• 48% de los lagos de América del Norte

• 41% de los lagos de América del Sur

• 28% de los lagos africanos

En España, están afectados por este problema zonas como:

• Parque Natural del Aiguamolls de l’Ampordà

• Delta del Ebro

• Albufera de Valencia

• Tablas de Daimiel

• Doñana

• Manga del Mar Menor

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Observa el Guadalquivir…

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Los fenómenos de eutrofización también se pueden producir en estuarios costeros y mares más o menos cerrados (Báltico, Mar Negro, Mediterráneo..)

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AUTODEPURACIÓN NATURALMediante este proceso natural, los sistemas acuáticos eutrofizadas reducen su contaminación (“se autolimpian”). Consiste en una serie de mecanismos de sedimentación (partículas caen al fondo) y fundamentalmente procesos químicos y biológicos que producen la degradación de la materia orgánica existente convirtiéndola en materia inorgánica, para cuyo proceso los organismos descomponedores consumen oxígeno.

Depende de varios factores, los más importantes son: el tipo y cantidad de Materia Orgánica (MO) que tenga, la cantidad de oxígeno disuelto y del tipo de microorganismos que lo habiten.

Pero hay más…

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FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL PROCESO DE AUTODEPURACIÓN

Tipo de receptor. No es igual entre aguas subterráneas y superficiales. ¿crees saber por qué?

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Tiempo. Es necesario para que los descomponedores actúen. A medida que pasa el tiempo, la cantidad de materia orgánica disminuirá (porque la eliminan los descomponedores) pero también el oxígeno disuelto pues es consumido en dicho proceso.

las subterráneas son más difíciles de contaminar, pero su autodepuración es mucho más lenta porque su flujo de renovación es muy lento

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Cantidad y Calidad del receptor. Si el volumen de agua es mayor las posibilidades de dispersión también son mayores.

Un embalse puede tener buen tamaño pero en este se aprecian signos de eutrofización

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¿Dónde es más fácil la eutrofización, en aguas tranquilas o bravas como las que ves?

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Características dinámicas o estáticas. Un río caudaloso y que circula por una fuerte pendiente (alta montaña) tendrá mayor capacidad de dispersar los contaminantes y. además, al tener mayor agitación intercambiará más gases (O2) con la atmósfera (será un sistema acuático oxigenado). En cambio, un lago

con aguas estáticas tendrá menos posibilidades de dispersar contaminantes y oxigenarse porque su dinámica es nula.

¿creéis que hay mucho movimiento en esas aguas?

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Cantidad de O2 disuelto. Es un parámetro clave para analizar la vida en el

agua y está muy relacionado con el factor anterior y por supuesto, con la cantidad de materia orgánica (contaminación) que tenga el agua, porque a más materia orgánica, más gasto de O2.

Un parámetro interesante, aparte del propio oxigeno disuelto es la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)o Se define como la cantidad de oxígeno necesaria para la descomposición biológica aeróbica de la materia orgánica biodegradable de un agua. Este parámetro, por tanto, nos da una medida de la materia orgánica biodegradable existente, y, ¡atención!, no del oxígeno disuelto.

o ¿Qué pasaría si la DBO es mayor que el O2

disuelto ?

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o Aguas muy puras: DBO < 3 ppm O2

o Pureza intermedia: DBO 3-5 ppm O2

o Agua contaminada: DBO > 8 ppm O2

o Residuales urbanas: DBO 100-400 ppm O2

o Industria alimentaria o semejante: DBO hasta 10000 ppm O2

Pues evidentemente el oxigeno desaparecería y la eutrofización seria elevada. Aquí tenéis algunos ejemplos de DBO para diferentes tipos de aguas

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Temperatura. Importante porque relacionado con la cantidad de O2 disuelto.

Biocenosis. Tienen que haber microorganismos (bacterias fundamentalmente) que sean capaces de degradar la materia orgánica

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FASES EN EL PROCESO DE AUTODEPURACIÓN

Zona de degradación y descomposición activa (polisaprobia). Tiene lugar aguas abajo del vertido. La materia en suspensión aumenta la turbidez y provoca muerte de algas (no hay fotosíntesis, menos oxígeno). Estas junto con la materia orgánica aportada por el vertido serán descompuestas aeróbicamente (por tanto, la cantidad de O2 disuelto, disminuye

drásticamente, incluso hasta condiciones anaerobias = sin O2).

También se produce sedimentación de materiales. El agua tendrá un aspecto sucio, pardusco y mal olor. Las formas superiores de vida (peces, algas, tortugas, ranas…) se sustituyen por otras inferiores más tolerantes (bacterias descomponedoras fundamentalmente y algunos invertebrados).

Este tipo de anélido, tubifex, son típicos de aguas muy sucias

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Observa la variación de la DBO y otros parámetros, incluida los indicadores biológicos ¿puedes explicar porque ocurren esas variaciones?

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Zona de recuperación (mesosaprobia). La materia orgánica ha sido eliminada y las concentraciones de O2 vuelven a recuperarse, aumentando la vegetación y los

organismos aerobios. Las aguas se vuelven más claras.Zona de aguas limpias (oligosaprobia). Características similares a las que tenía antes del vertido (agua clara, limpia, con abundante O2 ) la fauna y flora autóctona

vuelve.

Efímera

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Un dibujo idealizado de la autodepuración

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Pero si la contaminación es abundante e intensa, p.ej. Las aguas residuales Pero si la contaminación es abundante e intensa, p.ej. Las aguas residuales urbanas, ¿da tiempo para que la autodepuración haga sus labor?urbanas, ¿da tiempo para que la autodepuración haga sus labor?

La respuesta claramente es NO, por ello aparecen las depuradoras, las La respuesta claramente es NO, por ello aparecen las depuradoras, las EDAR o instalaciones semejantes. Pero de eso hablaremos otro día.EDAR o instalaciones semejantes. Pero de eso hablaremos otro día.

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Unas ultimas cuestiones. La respuesta a b sería como ya habréis adivinado la …….¡pero, y las demás cuestiones? Intenta responderlas con lo aprendido.