EL AGUA Y SUS CARACTERISTICAS

EL AGUA

El agua es un componente de nuestra naturaleza que ha estado presente en la Tierra desde hace más de 3.000 millones de años, ocupando tres cuartas partes de la superficie del planeta. Su naturaleza se compone de tres átomos, dos de oxígeno que unidos entre si forman una molécula de agua, H2O, la unidad mínima en que ésta se puede encontrar. La forma en que estas moléculas se unen entre sí determinará la forma en que encontramos el agua en nuestro entorno; como líquidos, en lluvias, ríos, océanos, camanchaca, etc., como sólidos en témpanos y nieves o como gas en las nubes.

Gran parte del agua de nuestro planeta, alrededor del 98%, corresponde a agua salada que se encuentra en mares y océanos, el agua dulce que poseemos en un 69% corresponde a agua atrapada en glaciares y nieves eternas, un 30% está constituida por aguas subterráneas y una cantidad no superior al 0,7% se encuentra en forma de ríos y lagos.

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CONTAMINACION DEL AGUA

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Contaminación bacterelógica y viral

Fuentes : Aguas contaminadas con bacterias y virus causantes de enfermedades, las que provienen de la materia fecal.

Tratamiento :

 Filtración, remueve la mayor parte de las bacterias y virus patógenos

 Cloración del agua tratada, destruye los patógenos remanentes

Control de la calidad bacteriológico y viral

 Detección de la calidad bacteriológica (Grupos coliformes) que habitan en el intestino de los animales de sangre caliente.

 Presencia de coliformes se mira como evidencia de contaminación fecal, aunque el grupo coliforme mismo no es dañino.

Productos químicos tóxicos peligrosos

 Productos sintéticos de la industria química; pesticidas, herbicidas, insecticidas, etc.

 Bifenilos policlorados (BPC)

Usados como medio de intercambio calórico en plantas generadoras.

Muy resistentes al ataque químico o microbiano ( Acumulación en el ambiente)

 Metales pesados tóxicos

Mercurio, cadmio, plomo (gasolinas)

Se han desconocido, en muchas ocasiones, como actúan estos materiales cuando son descargados en la atmósfera.

Trihalometanos (THM) planta de tratamiento

Material orgánico ------cloro------ THM (potencialmente cancerigeno)

 Contaminantes orgánicos

Los contaminantes orgánicos son diferentes a los contaminantes anterior porque no son tóxicos en si mismos.

Efectos de la descarga orgánica en un río.

OD = Oxigeno Disuelto

Material orgánico : Soluble; Suspendido (sólidos orgánicos)

Fuentes principales de material orgánico : Descargas domesticas e industriales

Remoción del material orgánico en plantas de tratamientos

Sedimentación primaria : Remoción del 60% de sólidos orgánicos, sin remoción del material orgánico soluble.

Coloración del efluente secundario : Destrucción de organismos patógenos (problema formación de THM)

Eutroficación

 Eutroficación : Crecimiento excesivo y molesto de algas en lagos, lagunas, tranques, etc.

 Problemas de la eutroficación:

Empeoramiento del uso recreacional del agua.

Problemas para usar dicha agua como fuente de abastecimiento de agua potable.

La competencia por el consumo de OD, provoca la muerte masiva de peces.

Perdida gradual de actividades como la pesca y los deportes acuáticos.

 ¿Qué causa la eutroficación?

Los efluentes líquidos de tierra agrícolas y urbanas y los residuos domésticos e industriales ricos en nutrientes (nitrógeno y fósforo). La materia orgánica también contribuye.

 Fuentes de nitrógeno : Principales aguas residuales y fertilizantes, algunas algas microscópicas

 Principales fuentes de fósforo : Residuos humanos, detergentes y suelos erosionados de tierras agrícolas.

 Tratamiento más efectivo contra la eutroficación

Planta de aguas residuales : Remoción de fósforo

Control de la erosión en la agricultura

Contaminación térmica

 Causa principal de contaminación térmica

Uso del agua para condensar el vapor producido por las turbinas de vapor, generadoras de electricidad.

 Efectos adversos

Muerte por exposición a elevadas temperaturas de vida acuática contenida en agua de enfriamiento.

Aumento en las tasas de metabolismos, mayor consumo de alimento y de oxigeno disuelto.

OD disminuye al aumentar la temperatura.

Peces pueden sufrir de embolia resultante del desprendimiento de burbujas de nitrógeno en los vasos sanguíneos.

 Métodos de control

Distribución uniforme la carga de calor en un gran volumen de agua.

Usar Torres de Enfriamiento:

Contaminación debida al petróleo

 Fuentes de contaminación

Accidentes en procesos de extracción y transporte

Filtraciones naturales desde la tierra al océano

 Efectos adversos

Daño a zonas costeras, componentes de bajo punto de ebullición extremadamente toxico para la vida marina.

El petróleo puede destruir lugares de alimentación y ser directamente toxico.

Sustancias radioactivas

 Fuentes : procesamiento del uranio, laboratorios y plantas de energía nuclear

 Efectos : Altamente peligrosos

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PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA

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Propiedades misceláneas del agua

 Viscosidad relativamente baja, fluye con facilidad

 Incopresible, relaciones presión - densidad no son importantes

 Disuelve muchas y variadas sustancias

Dependencia de la solubilidad con la temperatura

 Las relaciones bioquímicas requieren de agua para su ocurrencia (no requieren de aire), el agua es rica en vida, el aire es pobre en organismos vivientes.

Propiedades térmicas del agua

 El comportamiento térmico del agua es único en varios aspectos, debiéndose esto principalmente a que las asociaciones intermoleculares que forma el agua son inusualmente fuertes.

 El agua tiene elevados puntos de ebullición y de fusión para ser una sustancia de peso molécula tan bajo.

 El agua tiene una de las más altas capacidades caloríficas, lo que la transforma en un sumífero de calor, consecuentemente, grandes masas de aguas tienen un efecto regulador de la temperatura ambiente.

 El agua tiene un calor de vaporización alto (539 Cal/g a 100ºC)

Calor requerido para aumentar 1 g a 100ºC = 100 Calorías

Calor requerido para evaporar 1 g = 539 Calorías

Comportamiento de una masa de aire al enfriarse

a→b : Enfriamiento sin condensación

b→c : Condensación de una cierta cantidad de vapor de agua.

Al condensarse, el vapor de agua entrega una gran cantidad de calor.

Esta entrega de calor disminuye el enfriamiento del aire en el punto de rocío, el

aire es muy resistente a disminuciones de temperatura.

 El calor de difusión del agua (79,71 Cal/g a 0ºC) es una cifra común para sustancias similares.

 La conductividad térmica del agua (capacidad para conducir calor) supera a la de todas las otras sustancias liquidas naturales, exceptuando el mercurio.

 Estratificación térmica en un lago (condición inicial : Temp.. uniforme a 4ºC)

1 : Capa superficial : Epilimnion; Temperatura relativamente alta.

2 : Capa de transición : Mesolimnion o termoclina; alto ∆T/∆Z = 0,75ºC

3 : Capa inferior : Hipolimnion; Temperatura relativamente baja.

Hipolimnion y Epilimnion están totalmente separados por deferencias de

densidades.

Hay poca transferencia de materia disuelta a través de la Termoclina.

El lago esta esencialmente separado en dos cuerpos de agua relativamente

independientes, por ende la calidad del agua en las 2 secciones es diferente.

 Circulación en un lago estratificado inducidas por el viento

 Otra causa de la estratificación : Aguas salinas es más densa que el agua dulce.

 Efectos de la temperatura en la viscosidad

Aumenta al disminuir la temperatura : YoºC / Y30ºC = 2 (dos veces)

Esto afecta la velocidad de sedimentación de las partículas.

v = Velocidad

luego Flujos Laminares :

Efecto, aguas frías retienen sedimentos por periodos más largos que cursos de agua más calientes

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CALDAD BIOLOGICA DEL AGUA

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Microorganismos y enfermedades

Consideraciones diversas

 Los microorganismos son especies vivientes de tamaños diminutos

 No se consideran como plantas ni como animales. Sino más bien se los califica en un tercer reino llamado Protista.

 Microorganismos de tamaño promedio

Tamaño : 10-6m = 1μm

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