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13.4: ¿Soluciones sustentables a la crisis de contaminación del agua?

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    La resolución de la crisis global de contaminación del agua descrita al inicio de esta sección requiere múltiples enfoques para mejorar la calidad de nuestro agua dulce y avanzar hacia la sustentabilidad. La forma más mortal de contaminación del agua, los microorganismos patógenos que causan enfermedades transmitidas por el agua, mata cada año a casi 2 millones de personas en países subdesarrollados. La mejor estrategia para abordar este problema es el tratamiento adecuado de aguas residuales (aguas residuales). Las aguas residuales no tratadas no solo son una causa importante de enfermedades patógenas, sino también una fuente importante de otros contaminantes, incluidos los desechos que requieren oxígeno, los nutrientes de las plantas (N y P) y los metales pesados tóxicos. El tratamiento de aguas residuales se realiza en una planta de tratamiento de aguas residuales en zonas urbanas y mediante un sistema de fosas sépticas en zonas rurales.

    El propósito principal de una planta de tratamiento de aguas residuales es eliminar la materia orgánica (desechos que requieren oxígeno) y matar bacterias; también se pueden usar métodos especiales para eliminar los nutrientes de las plantas y otros contaminantes. Las numerosas etapas de procesamiento en una planta convencional de tratamiento de aguas residuales (ver Figura a continuación) incluyen pretratamiento (tamizado y remoción de arena y grava), tratamiento primario (sedimentación o flotación para eliminar sólidos orgánicos, grasa y grasa), tratamiento secundario (descomposición bacteriana aeróbica de sólidos orgánicos), tratamiento terciario (descomposición bacteriana de nutrientes y filtración), desinfección (tratamiento con cloro, ozono, luz ultravioleta o lejía), y descarga a aguas superficiales (generalmente un río local) o reutilización para algún otro propósito, como el riego, la preservación del hábitat y la recarga artificial de agua subterránea. El sólido orgánico concentrado producido durante el tratamiento primario y secundario se llama lodo, el cual se trata de diversas maneras incluyendo la eliminación de vertederos, incineración, uso como fertilizante y descomposición bacteriana anaeróbica, lo que se realiza en ausencia de oxígeno. La descomposición anaeróbica de lodos produce gas metano, que puede ser utilizado como fuente de energía. Para reducir los problemas de contaminación del agua, los sistemas de alcantarillado separados (donde la escorrentía de la calle va a los ríos y solo las aguas residuales van a una planta de tratamiento de aguas residuales) son mucho mejores que los sistemas de alcantarillado combinados, que pueden desbordarse y liberar aguas residuales no tratadas en aguas superficiales durante Algunas ciudades como Chicago, Illinois han construido grandes cavernas subterráneas y también utilizan canteras de roca abandonadas para contener el desbordamiento de alcantarillado pluvial. Después de que la lluvia se detiene, el agua almacenada va a la planta de tratamiento de aguas residuales para su procesamiento.

    higo 13.4.1.jpgFigura\(\PageIndex{1}\): Pasos en una planta de tratamiento de aguas residuales Los numerosos pasos de procesamiento en una planta convencional de tratamiento de aguas residuales incluyen pretratamiento (cribado y remoción de arena y grava), tratamiento primario (sedimentación o flotación para eliminar sólidos orgánicos, grasa y grasa), tratamiento secundario ( descomposición bacteriana aeróbica de sólidos orgánicos), tratamiento terciario (descomposición bacteriana de nutrientes y filtración), desinfección (tratamiento con cloro, ozono, luz ultravioleta o lejía), y ya sea descarga a aguas superficiales (generalmente un río local) o reutilización para algún otro propósito, como riego, preservación del hábitat y recarga artificial de agua subterránea. Fuente: Leonard G.via Wikipedia

    Un sistema de fosas sépticas es un sistema individual de tratamiento de aguas residuales para hogares en entornos rurales e incluso algunos urbanos. Los componentes básicos de un sistema de fosas sépticas (ver Figura abajo) incluyen una línea de alcantarillado de la casa, una fosa séptica (un recipiente grande donde los lodos se asientan en el fondo y los microorganismos descomponen los sólidos orgánicos anaeróbicamente), y el campo de drenaje (red de tuberías perforadas donde el agua clarificada se filtra en el suelo y se purifica adicionalmente por bacterias). Los problemas de contaminación del agua ocurren si el tanque séptico funciona mal, lo que suele ocurrir cuando un sistema se establece en el tipo incorrecto de suelo o se mantiene mal.

    higo 13.4.2.jpgFigura\(\PageIndex{2}\): Sistema séptico Sistema de fosa séptica para tratamiento de aguas residuales. Fuente: Servicio Geológico de los Estados Unidos

    Para muchos países en desarrollo, la ayuda financiera es necesaria para construir instalaciones adecuadas de tratamiento de aguas residuales; sin embargo, la Organización Mundial de la Salud estima un ahorro de costos estimado de entre 3 y 34 dólares por cada dólar invertido en suministro de agua potable y saneamiento. El ahorro de costos se debe al ahorro en el cuidado de la salud, ganancias en productividad laboral y escolar, y muertes evitadas. Las técnicas simples y económicas para tratar el agua en el hogar incluyen la cloración, los filtros y la desinfección solar. Otra alternativa es utilizar la tecnología de humedales construidos (marismas construidas para tratar el agua contaminada), que es más simple y económica que una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

    El agua embotellada no es una solución sustentable a la crisis del agua, a pesar del crecimiento exponencial de popularidad en Estados Unidos y el mundo. El agua embotellada no es necesariamente más segura que el suministro público de agua de Estados Unidos, cuesta en promedio unas 700 veces más que el agua del grifo estadounidense, y cada año usa aproximadamente 200 mil millones de botellas de plástico y vidrio que tienen una tasa de reciclaje relativamente baja. En comparación con el agua del grifo, utiliza mucha más energía, principalmente en la fabricación de botellas y el transporte de larga distancia. Si no te gusta el sabor del agua del grifo, ¡usa un filtro de agua en lugar de agua embotellada!

    Las soluciones sustentables adicionales a la crisis de contaminación del agua incluyen legislación para eliminar o reducir en gran medida las fuentes puntuales de contaminación del agua. En Estados Unidos, la Ley de Agua Limpia de 1972 y modificaciones posteriores condujeron a importantes mejoras en la calidad del agua (ver más abajo). Las fuentes no puntuales de contaminación del agua, por ejemplo, la escorrentía agrícola y la escorrentía urbana son mucho más difíciles de regular debido a su naturaleza difusa y generalizada. Hay muchas prácticas de construcción y agricultura que reducen la escorrentía contaminada, incluida la agricultura con labranza cero y las trampas de sedimentos. La aireación artificial o la mezcla mecánica pueden remediar los lagos con agotamiento de oxígeno. Las cosas específicas que podemos hacer para reducir la escorrentía urbana incluyen las siguientes: mantener el suelo, las hojas y los recortes de pasto fuera de las calzadas, aceras y calles; no verter aceite de motor usado, anticongelante, pinturas, pesticidas o cualquier químico peligroso para el hogar por la alcantarilla pluvial o desagüe; reciclar aceite de motor usado; usar programas de eliminación de desechos peligrosos que ofrece la comunidad; compostar sus desechos orgánicos; no use fertilizantes y herbicidas en su césped; y arroje los desechos de mascotas por el inodoro.

    A veces, el flujo lento a través de un suelo puede purificar naturalmente el agua subterránea porque algunos contaminantes, como P, pesticidas y metales pesados, se unen químicamente con las superficies de arcillas del suelo y óxidos de hierro. Otros contaminantes no son retenidos por las partículas del suelo: Estos incluyen N, sal vial, combustible de gasolina, el herbicida atrazina, tetracloroetileno (un solvente de limpieza cancerígeno utilizado en la limpieza en seco) y cloruro de vinilo. En otros casos, el flujo lento del agua subterránea puede permitir que las bacterias descompongan la materia orgánica muerta y ciertos pesticidas. Hay muchas otras formas de remediar las aguas subterráneas contaminadas. A veces la mejor solución es detener la fuente de contaminación y permitir la limpieza natural. Los métodos de tratamiento específicos dependen de la geología, la hidrología y el contaminante porque algunos contaminantes ligeros fluyen sobre el agua subterránea, otros se disuelven y fluyen con el agua subterránea, y los contaminantes densos pueden hundirse debajo del agua subterránea. Un método común de limpieza llamado bombear y tratar consiste en bombear el agua subterránea contaminada y tratarla por oxidación, filtración o métodos biológicos. En ocasiones el suelo debe ser excavado y enviado a un relleno sanitario. Los métodos de tratamiento in situ incluyen agregar químicos para inmovilizar metales pesados, crear una zona de reacción permeable con hierro metálico que pueda destruir solventes orgánicos, o usar biorremediación mediante la adición de oxígeno o nutrientes para estimular el crecimiento de microorganismos.

    LEY DE AGUA LIMPIEZA

    Durante la década de 1900, la rápida industrialización en Estados Unidos resultó en una contaminación generalizada del agua debido a la descarga libre de desechos en las aguas superficiales. El río Cuyahoga en el noreste de Ohio se incendió en numerosas ocasiones, incluido un famoso incendio en 1969 que llamó la atención de la nación. En 1972 el Congreso aprobó una de las leyes ambientales más importantes en la historia de Estados Unidos, la Ley Federal de Control de la Contaminación del Agua, que más comúnmente se llama Ley de Agua Limpia. El propósito de la Ley de Agua Limpia y posteriores modificaciones es mantener y restaurar la calidad del agua, o en términos más simples hacer que nuestra agua sea nadable y pescable. Se volvió ilegal volcar la contaminación en las aguas superficiales a menos que hubiera un permiso formal y la calidad del agua de Estados Unidos mejorara significativamente como resultado. Se necesita más progreso porque actualmente la EPA considera que más de 40,000 cuerpos de agua estadounidenses están deteriorados, más comúnmente debido a patógenos, metales, nutrientes de plantas y agotamiento de oxígeno. Otra preocupación es proteger la calidad del agua subterránea, que aún no está suficientemente atendida por la ley federal.

    higo 13.4.3.jpgFigura\(\PageIndex{3}\): Río Cuyahoga en llamas Fuente: Nacional Oceánico y Atmosférico

    Colaboradores y Atribuciones


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