Los contaminantes del agua son todas aquellas sustancias químicas, seres vivos o formas de energía que se encuentran en proporciones superiores a las consideradas normales. Tipos:
Contaminantes físicos
Temperatura, partículas radiactivas y sólidos en suspensión (inorgánicos y orgánicos).
Contaminantes químicos
Orgánicos (carbohidratos y proteínas, grasas animales y aceites, pesticidas), inorgánicos (sales, metales pesados, nitrógeno y compuestos nitrogenados, fósforo y derivados, azufre y pH) y gases (sulfuro de hidrógeno y metano).
Contaminantes biológicos
Son los microorganismos presentes en el agua (bacterias, virus, protistas y algas que proceden de aguas residuales domésticas o de plantas de tratamiento), cuyo efecto más importante es la producción o transmisión de enfermedades, como el tifus, cólera, disentería, paludismo, etc, cuando sobrepasan unos valores límite.
Eutrofización
Debido a su poder erosivo, los ríos arrastran sales, materia orgánica y sólidos en suspensión. A todo esto, la acción humana añade residuos provenientes de sus actividades domésticas, industriales, agrícolas y ganaderos que la capacidad de autodepuración que los ríos poseen no puede asumir, por lo que se desencadenan procesos de contaminación, cuyos efectos más importantes son: restricción en el uso del agua, alteraciones en la fauna o flora acuáticas y apariencia y olor malos.
La principal defensa que los ríos tienen para contrarrestar la contaminación es su dinámica. La eutrofización consiste en un aumento de la producción primaria provocado por la introducción de bionutrientes, compuestos que contienen nitrógeno y fósforo y son inorgánicos a través de vertidos de origen agrícola y doméstico. El proceso se desarrolla: Los aportes de fósforo y nitrógeno procedentes de detergentes y abonos son utilizados por las algas del plancton, cuyas poblaciones crecen desmesuradamente y forman una película sobre la superficie del agua que aumenta su turbidez y la vuelve verdosa.
La actividad fotosintética del fitoplancton genera un incremento del oxígeno en la superficie que escapa a la atmósfera. En el interior del lago se crean disminución de la luz, reducción de la actividad fotosintética, disminución del O2 disuelto, que provocarán la muerte de organismos aerobios y vegetales fotosintéticos. El agotamiento del nitrógeno provocará la muerte del fitoplancton y la proliferación de las algas cianofíceas que lo fijan de la atmósfera y que crecerán mientras exista fósforo suficiente en el lago. La acumulación de los restos de seres vivos da lugar a la intensificación de la acción de las bacterias aerobias que consumirán grandes cantidades de O2 para oxidar la materia orgánica, provocando una situación de anoxia apta para el crecimiento de las bacterias anaerobias y para la aparición de los procesos de fermentación en los sedimentos del fondo que producirán H2S, CH4 y NH3.
La eutrofización puede aparecer en estuarios costeros y mares cerrados.
La contaminación de las aguas subterráneas
Se ven afectadas por la contaminación, la sobreexplotación y la salinización.
A)
Contaminación
Puede ser puntual, con un foco localizado que afecta a zonas muy concretas y próximas al foco emisor, o difusa, que afecta a una zona más extensa del acuífero.
El origen se encuentra en los vertidos de residuos urbanos o industriales, como consecuencia de una inadecuada ubicación de los mismos; en las fugas de las aguas residuales e infiltraciones de las mismas por arrate de sustancias por el agua de lluvia, por el uso de pesticidas en regadíos y por los vertidos de las granjas ganaderas.
Las medidas para evitarlo son la limitación de ciertas actividades, instalaciones y obras de infraestructuras en zonas próximas a acuíferos, control de los vertidos en las ya existentes, etc.
B)
Sobreexplotación
La sobreexplotación de un acuífero se ocasiona al extraer agua en cantidad superior a su capacidad de recarga, lo que puede provocar un descenso del nivel freático, disminuyendo sensiblemente su utilidad como recurso.
C)
Salinización
Si la sobreexplotación tiene lugar en acuíferos costeros, se origina el fenómeno de la intrusión salina, según la cual el agua del mar, con su carga de sales y su mayor densidad, invade el espacio libre en el acuífero y desaloja el agua dulce, produciendo una salinización del agua subterránea. La concentración elevada de sales inutiliza el agua para usos domésticos y agrícolas. En España, este fenómeno es frecuente en el litoral mediterráneo, en las islas y en las costas de Huelva y Cádiz, y es provocado por la creciente demanda de agua en usos domésticos, usos agrícolas y asentamientos industriales.
Autodepuración
Es un sistema que tiene lugar en las aguas naturales, y consiste en una serie de mecanismos de sedimentación de las partículas presentes en ellas y de procesos químicos y biológicos que producen la degradación de la materia orgánica existente convirtiéndola en materia inorgánica, que servirá como nutriente a las algas, aumentando su actividad fotosintética y enriqueciendo de O2 el agua.
Sistemas de depuración natural
Se basan en reproducir los procesos de autodepuración bajo condiciones especiales. Estos mecanismos requieren poco gasto de instalación y mantenimiento son adecuados para aguas residuales procedentes de pequeños núcleos de población y zonas con pocos recursos económicos.
Entre los métodos empleados destacamos el lagunaje que consiste en la depuración biológica de aguas residuales mediante la construcción de lagunas artificiales, poco profundas, que se llenan con el agua, objeto de depuración. Esta permanece allí durante meses, donde tiene lugar una sedimentación de materiales sólidos en suspensión y una degradación de la materia orgánica por vía aerobia o anaerobia.
Sistemas de depuración tecnológica
Se realiza por medio de un conjunto de mecanismos existentes en las EDAR, en las que se utilizan procesos químicos, físicos y biológicos, combinados o aislados, con el fin de conseguir una concentración o transformación de los contaminantes presentes en el agua residual, de forma que estos puedan ser eliminados o reducidos y se devuelva al receptor agua con alteraciones mínimas. Estos sistemas requieren unas inversiones grandes. La ventaja es la mayor rapidez y el mayor volumen de la depuración. Se puede diferenciar:
A)
La línea de agua
Es el camino que recorre el agua residual desde su llegada a la instalación hasta su vertido final al receptor.
Pretratamiento
Es la separación de sólidos en suspensión o flotantes de gran tamaño y densidad. Se realizan: retención a través de rejas gruesas de los materiales más voluminosos, circulación del agua en cámaras a velocidades controladas para provocar el depósito de arenas en el fondo y su posterior extracción y eliminación y eliminación de grasas, aceites y otros materiales flotantes, como pelos.
Tratamiento primario
Consiste en la separación de sólidos en suspensión y material flotante que no han sido retenidos en el pretratamiento.
En primer lugar, se produce la decantación en los llamados decantadores primarios, que son tanques de forma circular o rectangular, con mecanismos de arrastre y extracción de grasas y fangos. Después se completa con procesos de floculación mediante el empleo de productos químicos, formando agregados de mayor tamaño, lo que facilita su sedimentación. Finalmente, existen procesos de neutralización o ajuste de pH que permiten los tratamientos posteriores.
Tratamiento secundario
Conjunto de procesos biológicos complementados con un sistema de decantación secundario cuya finalidad es eliminar la materia orgánica presente en el agua residual.
Uno de los procesos biológicos más empleados es el lodo activo, que consiste en colocar el agua residual en depósitos de grandes dimensiones bajo condiciones aerobias, de modo que las bacterias presentes en el agua o las que se añadán para agilizar el mecanismo degraden la materia orgánica mediante procesos de oxidación. Para ello se necesita un aporte de oxígeno que se realiza mediante turbinas o difusores.
Esto da lugar al crecimiento de microorganismos que forman una masa de lodos que son eliminadas por un sistema de decantación secundaria. Es necesario que se controle la cantidad de O2 presente en los depósitos, la temperatura, el pH y las sustancias tóxicas que se puedan generar o introducir.
Desinfección
Es un tratamiento final destinado a evitar problemas de salud debida a la existencia de bacterias y virus patógenos en el agua.
B)
La línea de fangos o lodos
Resulta de concentrar los contaminantes presentes en el agua residual, que siguen un recorrido distinto dentro de la depuradora y tienen otros tratamientos.
Espesamiento de fangos
Su finalidad es reducir el volumen de los mismos eliminando la mayor parte del agua que contienen, lo que facilita su manejo y el rendimiento de los tratamientos posteriores.
Estabilización de fangos
Se utiliza para eliminar la materia orgánica presente en ellos. Este proceso se puede realizar por vía aerobia o anaerobia. En la mayoría de las estaciones depuradoras se realiza la estabilización anaerobia en los digestores, que son depósitos cerrados donde tienen lugar reacciones de fermentación que estabilizan la materia orgánica, transformándola en ácidos y gases que forman el biogás.
Acondicionamiento químico
Se realiza mediante la adición de compuestos o calor a presión, para provocar la coagulación de sólidos y facilitar el siguiente proceso.
Deshidratación
Se lleva a cabo mediante secado, filtros prensa y centrifugación, para eliminar el agua que todavía contienen los fangos. Estos pueden ser recogidos para su traslado a vertederos o sufrir procesos de incineración o fabricación de compostaje para su posterior aplicación a la agricultura.