8.6: Calidad del Agua (Contaminación)

La contaminación del agua es un problema importante que enfrentan muchas de nuestras fuentes de agua superficial y subterránea. La contaminación puede ser tanto natural por eventos geológicos o meteorológicos como antropogénica (causas humanas). Las fuentes humanas de contaminación pueden clasificarse como fuente puntual o fuente no puntual. La contaminación por fuente puntual es la contaminación del agua proveniente de un solo punto, como una tubería de salida de aguas residuales. La contaminación de fuentes no puntuales (NPS) es la contaminación descargada sobre una amplia superficie terrestre, como escorrentía agrícola y escorrentía de aguas pluviales urbanas, no desde un lugar específico. La contaminación de fuentes no puntuales ocurre cuando el agua de lluvia, el derretimiento de nieve o el riego lavan los campos arados, las calles de la ciudad o los patios traseros suburbanos. A medida que esta escorrentía se mueve a través de la superficie terrestre, recoge partículas de suelo y contaminantes, como nutrientes y pesticidas.

Tipos de Contaminación del Agua

La contaminación de los recursos hídricos viene en forma de contaminación química, biológica y física. La contaminación química incluye cosas como metales tóxicos, compuestos orgánicos, aguas ácidas de actividades mineras e industria, productos farmacéuticos y muchos otros compuestos químicos de industrias y plantas de tratamiento de aguas residuales. Otra forma de contaminación química son los desechos radiactivos que tienen un potencial significativo de causar daños a los seres vivos. La mayor parte de la contaminación radiactiva proviene de prácticas agrícolas como el cultivo del tabaco, donde se utiliza fertilizante de fosfato radiactivo. La contaminación física incluye la contaminación por sedimentos, la basura arrojada a los cuerpos de agua, la térmica y otras cargas suspendidas. La temperatura suele afectar el metabolismo de la fauna acuática de manera negativa y puede fomentar la eutrofización. La contaminación biológica generalmente se refiere a bacterias patógenas, virus y protozoos parásitos. Los microbios patógenos comunes introducidos en cuerpos de agua naturales son patógenos de aguas residuales no tratadas o escorrentía superficial del pastoreo intensivo de ganado. La contaminación biológica es una causa común de enfermedad y muerte en los países menos industrializados donde la densidad de población, la escasez de agua y el tratamiento inadecuado de las aguas residuales se combinan para causar enfermedades parasitarias y bacterianas generalizadas.

Fuentes de contaminación del agua

La mayoría de los contaminantes químicos inorgánicos comunes del agua son producidos por fuentes no puntuales, principalmente agricultura intensiva y áreas urbanas de alta densidad. Los químicos inorgánicos específicos y sus principales fuentes son: nitrato de amonio y una gran cantidad de compuestos de fosfato y nitrógeno relacionados utilizados en fertilizantes agrícolas; metales pesados (presentes en escorrentía urbana y escorrentía de la zona de relaves mineras). Sin embargo, algunos contaminantes inorgánicos como el cloro y derivados relacionados se producen a partir de fuentes puntuales, irónicamente empleados en instalaciones de tratamiento de agua. Además, algunos de los grandes descargadores de metales pesados a ambientes acuáticos son plantas industriales de punto fijo.

Las altas concentraciones de nitrógeno (N) y fósforo (P) en el agua pueden causar eutrofización. Usted está viendo esto cada vez que nota el tinte verdoso en el agua en nuestros arroyos y ríos locales durante los tiempos de bajo flujo, o si alguna vez ha visto un estanque verde de granja. Estos nutrientes provienen principalmente de:

• aguas residuales tratadas (cargadas de P y N) que se vierten al río desde plantas de aguas residuales,

• áreas agrícolas donde los agricultores permiten el acceso directo del ganado al arroyo, y

• áreas agrícolas donde hay intensa aplicación de fertilizantes, y desde paisajes (hogares, jardines, campos de golf) con escorrentía de fertilizantes

El N y P actúan como fertilizantes en el agua y promueven las floraciones de algas. A medida que las algas mueren, se descomponen por bacterias aeróbicas en el agua. Estas bacterias consumen el oxígeno en el agua y los bajos niveles de oxígeno disuelto (DO) pueden resultar en “muertes de peces” donde un gran número de peces, y otra vida acuática, mueren debido a la asfixia. La zona muerta en el Golfo de México es una enorme área de baja DO que tiene un gran impacto negativo en la industria pesquera a lo largo de la costa del Golfo cerca de la desembocadura del río Mississippi. La zona muerta ocurre anualmente cuando los fertilizantes, de campos agrícolas en el Medio Oeste, lavan el río Mississippi.

El almacenamiento y uso inadecuados de fluidos automotrices producen productos químicos orgánicos comunes que causan contaminación del agua. Estos químicos incluyen metanol y etanol (presentes en el fluido limpiador); gasolina y compuestos de petróleo como octano, nonano (sobrellenado de tanques de gasolina); la mayoría de estos se consideran fuentes no puntuales ya que su camino hacia los cursos de agua es principalmente flujo terrestre.

Sin embargo, las fugas de tanques de almacenamiento subterráneos y sobre el suelo pueden considerarse fuentes puntuales para algunos de estos químicos, e incluso compuestos orgánicos más tóxicos como el percloroetileno. La grasa y las grasas (como la lubricación y el efluente del restaurante) pueden ser fuentes puntuales o no puntuales dependiendo de si el restaurante libera grasa en el sistema de recolección de aguas residuales (fuente puntual) o elimina dichos orgánicos en la superficie exterior del suelo o transporta a grandes vertederos.

El contaminante físico más significativo es el exceso de sedimentos en la escorrentía de parcelas agrícolas, bosques despejados, pendientes mal clasificadas, calles urbanas y otras tierras mal administradas, especialmente cuando se trata de pendientes empinadas o terrenos cerca de arroyos. Otros contaminantes físicos incluyen una variedad de productos de desechos plásticos como los materiales de empaque; los más perniciosos de estos artículos son los objetos en forma de anillo que pueden atrapar o estrangular peces y otra fauna acuática (Figura 8.4.6). Otros objetos físicos comunes son desechos de madera cortada, papel usado y cartón. Por último, las centrales eléctricas y otras instalaciones industriales que utilizan cuerpos de agua naturales para la refrigeración son las principales fuentes de contaminación térmica.

Las aguas subterráneas también pueden contaminarse a partir de fuentes de contaminación tanto naturales como antropogénicas. Los contaminantes naturales están presentes en las rocas y sedimentos. A medida que el agua subterránea fluye a través de sedimentos, metales como el hierro y el manganeso se disuelven y posteriormente pueden encontrarse en altas concentraciones en el agua. Las descargas industriales, las actividades urbanas, la agricultura, la extracción de agua subterránea y la eliminación de desechos pueden afectar la calidad del agua subterránea. Los contaminantes de los tanques de combustible con fugas o derrames de combustible o químicos tóxicos pueden ingresar al agua subterránea y contaminar el acuífero. Los pesticidas y fertilizantes aplicados a céspedes y cultivos pueden acumularse y migrar al nivel freático.

Las fugas de fosas sépticas y/o sitios de eliminación de desechos también pueden contaminar el agua subterránea. Un tanque séptico puede introducir bacterias en el agua, y los pesticidas y fertilizantes que se filtran en el suelo de cultivo eventualmente pueden terminar en el agua extraída de un pozo. O bien, un pozo podría haber sido colocado en terrenos que alguna vez fueron utilizados como vertedero de basura o químicos.