ACTIVIDAD 3 PROPIEDADES DEL AGUA

Actividad  3

Tema: “aplicar los sistemas de unidades y las propiedades del agua”

Presentado por: Jean Carlos Moncada Ospina

Fecha: 07/03/2014

Presentado a: Javier Bobadilla

Programa de formación: tecnólogo agua y saneamiento

Competencia: operar las redes de acueducto y alcantarillado con base en la demanda del servicio

Resultado: aplicar los sistemas de unidades y las propiedades del agua.

Proyecto: diseñar la planta de tratamiento de agua potable para potabilización de agua cruda para los procesos productivos del parque temático biodiversa.

El 50% del agua en Colombia es de mala calidad

Pese a que Colombia es el sexto país con mayor oferta hídrica en el mundo, el Ministerio de Medio Ambiente calcula que la mitad de los recursos hídricos tienen problemas de calidad. Se estima que la industria, el sector agropecuario y las aguas domésticas generan 9 mil toneladas de materia orgánica contaminante de los acuíferos.

Que sectores forman nuestro recurso

Tres cordilleras, dos océanos, páramos, bosques tropicales y una ubicación estratégica le permiten al país tener una generosa oferta hídrica que por largo tiempo lo ubicó como el sexto con más agua en el mundo. Con los años el ranking se ha ido decantando, y ahora se analizan aspectos como la calidad y la disponibilidad que la población tiene del recurso. Bajo esta lupa, Colombia ha descendido varios escalones, a tal punto que el año pasado fue ubicado en el puesto 24. Con precipitaciones anuales promedio de 1.800 mililitros –cuando en el resto de naciones del planeta son de 900 mililitros–, cerca de 720 mil cuencas hidrográficas y alrededor de 10 ríos con caudales permanentes, se podría pensar que hay agua ilimitada para todos. Sin embargo, la situación es preocupante. El viceministro de Ambiente, Carlos Castaño, afirma que más del 50% del recurso hídrico en Colombia no se puede utilizar por problemas de calidad.

“Estamos frente a una situación que necesariamente debemos enmendar. A ello se suma que la oferta de agua en Colombia no está disponible en forma equitativa”, asegura el alto funcionario.

Abundancia vs. escasez

Colombia tiene una oferta natural de agua de 2.200 km3 por año. Nelson Ómar Vargas, profesional especializado de la Subdirección de Hidrología del Ideam, explica que es una gran cantidad para un país que solo demanda 35 km3 anuales, de los cuales nueve se pierden por ineficiencias en los sistemas de riego, en los procesos industriales y en los acueductos; no obstante, muchas regiones sufren por el acceso limitado al recurso y la mala calidad.

En este sentido, Guillermo León Vásquez, profesor de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional en Medellín, señala que el acceso al agua de calidad se ve afectado por problemas de distribución. “A esta situación la llamamos escasez tecnológica para el aprovechamiento del mineral, por eso muchas poblaciones como la costa Pacífica y la llanura del Caribe, a pesar de vivir en zonas con abundante recurso, no lo tienen o es impotable”.

En Colombia hay zonas donde la pluviosidad alcanza niveles de 10.000 mm al año, como en el Pacífico, y otras donde apenas llueve en promedio 800 mm, como en La Guajira.

Precisamente, en los lugares de mayor oferta no hay una importante concentración demográfica. De hecho, el 70% de la población colombiana vive en el área correspondiente a la cuenca del río Magdalena–Cauca, que aporta tan solo el 11% del recurso hídrico del país, y donde se genera el 85% del Producto Interno Bruto.

El resto del territorio nacional, donde se encuentran las importantes vertientes que contribuyen con el 89% del agua como el Orinoco, Amazonas, Pacífico, Atrato, Catatumbo y Sierra Nevada, alberga al 30% de los colombianos. Esta presión demográfica termina afectando negativamente las cuencas hidrográficas.

“Hay que hacer gestión para que los inconvenientes de disponibilidad de agua en el ámbito regional y local sean objeto de decisiones adecuadas. Así, queda claro que el problema no es la relación oferta–demanda”, explica Vargas, del Ideam.

Ricardo González/Unimedios

En el agua podemos encontrar algunas propiedades a continuación mencionaremos algunas de ellas:

Características físicas. Son aquellas que se pueden detectar con los sentidos, lo cual implica que tiene incidencia directa sobre las condiciones estéticas del agua. Las características físicas son la turbiedad, el color, el sabor el olor  y la temperatura.

Turbiedad. Es la expresión  empleada para descubrir las partículas no solubles de arcilla, limo, material, mineral, basura orgánica, plancton y otros organismos microscopios que  impiden el paso de la luz a través del agua. Las principales causas de la presencia de turbiedad en el agua son, la erosión causada por las corrientes, situación que aumenta notablemente en invierno, el crecimiento de microorganismos y los desechos domésticos e industriales.

Color. A pesar de estar íntimamente ligado a la turbiedad, puede presentarse como una característica independiente. El color incide sobre el aspecto estético del agua, quitándole transparencia. Los colores más comunes que se presentan en las aguas crudas. Son el amarillo y el café. A pesar de extensos estudios que se han realizado, la estructura química fundamental de las moléculas responsables del color es materia de contradicción. El color se expresa en unidades de color [UC]. La unidad de color es la que se obtiene agregando 1 mg de platino como cloro platino de potasio a 1 l de agua destilada.

Olor y sabor. Se mencionan conjuntamente por estar íntimamente relacionados. Aunque ni el olor ni el sabor puede ser directamente correlacionado con la seguridad sanitaria de una fuente de abastecimiento, su presencia puede causar rechazo por parte del consumidor.

Los olores y sabores objetables se pueden deber al plancton, a compuestos orgánicos generados por la actividad de bacterias y algas, a vegetación en putrefacción y a desechos domésticos e industriales.

Temperatura.  El factor temperatura es importante porque actúa como elemento que retarda o acelera la actividad biológica, absorción de oxígeno y dióxido de carbono de la atmósfera por el agua, e influye en la proliferación de algas y en la precipitación de compuestos.

Características químicas. Por ser el agua un solvente universal, existe la posibilidad de que una inmensa cantidad de elementos y compuestos estén presentes en ella en forma de solución; sin embargo, la gran  mayoría de éstos no tienen mucho significado y es por esto que se consideran algunos de ellos solamente, teniendo en cuenta su posible prevalencia en el agua, los efectos adversos que puedan tener sobre la salud, la influencia que tengan en los procesos de tratamiento o las implicaciones de tipo económico.

Potencial hidrógeno, pH. Es un término usado universalmente para expresar la intensidad de las condiciones ácidas o básicas de una solución cualquiera, en nuestro caso del agua, mediante la concentración del Ion hidrógeno.

Acidez. Es la capacidad que tiene el agua de neutralizar alcalinidad, esto es iones del tipo [OH], debido a la presencia de iones de hidrógeno positivo. el agua adquiere acidez en forma natural por la interacción con la atmósfera, desde la cual puede tomar bióxido de carbono (CO2), dependiendo de ciertas condiciones de temperatura y presión.

Alcalinidad. Básicamente es la medida de la capacidad del agua para neutralizar acidez. Puede considerarse también como la presencia del agua de iones, los cuales tienen la propiedad de reaccionar con los ácidos, neutralizándolos.

Dureza. La presencia de cationes polivalentes, principalmente los cationes de calcio y de magnesio da origen a la dureza de las aguas. No se ha encontrado ninguna correlación entre las aguas de alto contenido de dureza y daños al organismo. Los problemas más bien son de tipo doméstico e industrial: la dureza impide la formación de espuma causando mayor consumo de jabón y detergentes cuando se les emplea en operaciones de lavado domestico; por otra parte, está ligada a otros parámetros como el pH y la alcalinidad, y dependiendo de ellos, puede formar depósitos en las tuberías, obstruyéndolas completamente.

Grasas y aceites. La presencia de grasas y aceites  en el agua genera problemas de olor y sabor, deteriora la calidad estética de la misma  y puede ser un riesgo potencial para la salud. Por las anteriores razones, los aceites y grasas deben estar ausentes del agua de consumo.

Fenoles. La presencia de los compuestos fenólicos en el agua está relacionada con la contaminación de las fuentes por desechos industriales, aguas negras, fungicidas y pesticidas. Los fenoles afectan la calidad del agua de muchas formas, siendo la principal la relacionada con las condiciones organolépticas. Este problema se potencializa cuando se realiza el proceso de desinfección con cloro dando origen a la formación de cloro fenoles, que afectan el gusto.

Sulfatos. Las aguas naturales no contienen generalmente altas concentraciones de sulfatos, pero cuando se hallan en cantidad apreciable, tienen efectos sobre el sabor y, son laxantes cuando simultáneamente están presentes el manganeso y el sodio. Si el agua adicionalmente contiene calcio o magnesio, los sulfatos reaccionan con éstos formando incrustaciones duras en tuberías y artefactos donde se conduce o calienta el agua.  Los sulfatos son reducidos por bacterias sulforreductoras dando origen al ácido sulfhídrico, lo que produce mal olor al agua  y disminuye el P.H., aumentando su poder corrosivo.

Cloruros. La forma más común de ocurrencia de los cloruros en el agua es el cloruro de sodio o sal común. El origen de los mismos son sales del suelo que se disuelven en el agua, siendo escasa su presencia en concentraciones altas en aguas superficiales, excepto en aquellas fuentes provenientes de terrenos salinos o de acuíferos con influencia de corrientes marinas.

Hierro y Manganeso. El hierro y el manganeso están muy frecuentemente asociados y son raras las aguas que los contienen en forma independiente. Tanto el hierro como el manganeso crean serios problemas en aguas de servicio público, siendo mayores los inconvenientes cuando se trata de aguas subterráneas. El hierro y el manganeso entran en solución generalmente en forma bivalente (Fe++ , M++); ambos están presentes en forma insoluble en la mayoría de los suelos y de allí pueden pasar al agua por conversión a una forma soluble, cosa que se logra con ayuda del CO2.

Zinc. Este elemento es esencial y benéfico para el metabolismo humano; sin embargo su presencia comunica al agua un sabor astringente, opalescencia y depósitos similares a la arena, por lo cual su contenido debe limitarse.

Cobre. Este elemento puede encontrarse en forma natural en las aguas pero raramente en concentraciones superiores a 1 mg/l. Su presencia en el agua es conveniente para el metabolismo humano y ocasionalmente es usado para controlar la proliferación de algas. Sin embargo produce sabor astringente y color al agua, favorece la corrosión de tuberías, conexiones y utensilios de aluminio y Zinc y puede originar problemas de sabor.

Fluoruros. Está plenamente establecido que el contenido natural de flúor, dentro de ciertos límites, resulta benéfico para los niños que están desarrollando el esmalte dental, pues la incorporación de este Ion en al apatita, sustancia que es el principal componente del esmalte, forma el compuesto flúor apatita  que es muy resistente a los ácidos  protegiendo la dentadura contra la caries.

A continuación mencionaremos algunas sustancias toxicas.

Existe un grupo de contaminantes inorgánicos deletéreos, cuya presencia en el agua por encima de  ciertos valores admisibles tiene  reconocido efecto negativo en la salud humana. Dicho grupo presenta las mayores dificultades, ya que los métodos convencionales de tratamiento pueden no ser efectivos para la remoción de algunos de ellos, y en ciertos casos, es más recomendables buscar fuentes alternas que no los contengan. Sin embargo, los contaminantes inorgánicos que afectan la salud generalmente no están presentes en forma natural en concentraciones tales que hagan necesaria su remoción. Los principales de estos elementos, así como sus características, son los siguientes:

•Cianuro. No es común encontrarlo en el agua natural, sin embargo su presencia es tóxica.

•Mercurio. Es tóxico para el hombre en las formas aguda y crónica. Este puede ingerirse directamente con el agua o a través de pescado que lo ha acumulado en su organismo.
•Plata. Este elemento es uno de los más escasos en las aguas naturales. Todos los estudio que sobre él y sus posibles efectos se han hecho se encuentran en la fase preliminar, pero se ha comprobado que produce un descoloramiento permanente e irreversible de la piel, los ojos y las membranas mucosas.

•Cromo. Es un elemento muy escaso en las aguas naturales, siendo su presencia un indicador de contaminación industrial generada por establecimientos de cromado electrolítico, o de equipos de recirculación de agua en los que el cromo se utiliza como enlucido y para el control de la corrección.

•Bario. Es un elemento altamente tóxico y causa serios trastornos cardiacos, basculares y nerviosos.

•Cadmio. Es potencialmente tóxico y su digestión tiene efectos acumulativos en el tejido del hígado y los riñones.

Pesticidas. Bajo este nombre genérico se agrupa una gran parte de compuestos inorgánicos, orgánicos naturales y orgánicos sintéticos, que se utilizan con variados propósitos en las labores agrícolas, tales como insecticidas, fungicidas, algicidas, mata malezas y herbicidas.

Características microbiológicas. La microbiología es la ciencia que estudia de los microorganismos y sus actividades, a través del conocimiento de su forma, estructura, reproducción, fisiología, metabolismos e identificación.

Clasificación de los microorganismos. Es difícil establecer una clasificación de los microorganismos ya que estos adolecen de características morfológicas definidas y de mecanismos sexuales de reproducción que son empleados en la clasificación por las ciencias botánicas y zoológicas.  Para obviar esta dificultad, el zoólogo alemán E. H. Haeckel propuso en 1866 el reino de los protestos, en el cual se incluyen como más representativos las bacterias, las algas, los hongos y los protozoos. Los protestos se subdividen en protestos inferiores, que incluyen las algas verde azuladas y las bacterias; y en protestos superiores que incluyen los hongos, los protozoos y las algas, excepto las verde azuladas. La figura muestra las principales formas de vida, incluyendo los animales y las plantas.

Problemas causados por los microorganismos en los abastecimientos de agua.

Parasitismo. El parásito es un organismo que se nutre a expensas de un huésped vivo, vegetal o animal, siendo algunos de ellos patógenos, esto es, que causan enfermedad. Entre los organismos que han sido considerados como causantes de brotes de enfermedades relacionados con la vida hídrica, es decir que el agua constituye su medio de transmisión, están las bacterias, los virus y los protozoarios.

Las baterías son organismos microscópicos mono celulares, de las cuales miles de especies diferentes. Dentro del tipo patógeno la más común es la salmonera, la cual produce la fiebre para tifoidea y tifoidea, cuya fuente de infección son las heces y la orina de personas infectadas que se propagan a través de alimentos y del agua. Otra bacteria importante es la escherichia coli del tipo entero patógeno, que produce gastroenteritis, atacando con mayor frecuencia niños menores de un año y que se constituye en una de las principales causas de defunción de infantes en Colombia. Unos de los vehículos principales que contribuyen a la diseminación de esta enfermedad es el agua, la cual transporta las heces de personas infectadas.

www. Wikipedia.com

APLICACIÓN LEGAL DEL RECURSO HIDRICO. 

DECRETO 475 DE 1998

Por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable.

El Presidente de la República de Colombia, en ejercicio de las facultades conferidas por el numeral 11 del artículo 189 de la Constitución Política y, en desarrollo de las Leyes 09 de 1979 y 142 de 1994.

DECRETA:

CAPITULO I

Definiciones

Artículo 1º. Para los efectos del presente decreto, adóptense las siguientes definiciones:

Aceptable: Calificativo que aprueba las características organolépticas del agua para consumo humano.

Agua cruda: Es aquella que no ha sido sometida a proceso de tratamiento.

Agua para consumo humano: Es aquella que se utiliza en bebida directa y preparación de alimentos para consumo.

Agua potable: Es aquella que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos, en las condiciones señaladas en el presente decreto, puede ser consumida por la población humana sin producir efectos adversos a su salud.

Agua segura: Es aquella que sin cumplir algunas de las normas de potabilidad definidas en el presente decreto, puede ser consumida sin riesgo para la salud humana.

Análisis de vulnerabilidad: Es el estudio que permite evaluar los riesgos potenciales a que están sometidos los distintos componentes de un sistema de suministro de agua.

Análisis microbiológico del agua: Son aquellas pruebas de laboratorio que se efectúan a una muestra para determinar la presencia o ausencia, tipo y cantidad de microorganismos.

Análisis organoléptico: Para los fines del presente decreto se refiere a olor, sabor y percepción visual de sustancias y materiales flotantes y/o suspendidos en el agua.

Análisis físico-químico de agua: Son aquellas pruebas de laboratorio que se efectúan a una muestra para determinar sus características físicas, químicas o ambas.

Autoridad ambiental: Es la encargada de la vigilancia, recuperación, conservación, protección, ordenamiento, manejo, uso, aprovechamiento y control de los residuos naturales renovables y del medio ambiente.

Autoridad sanitaria: Es la entidad competente del Sistema General de Seguridad Social (S.G.S.S.), que ejerce funciones de vigilancia de los sistemas de suministro de agua en cumplimiento de las normas, disposiciones y criterios contenidos en el presente decreto, así como los demás aspectos que tengan relación con la calidad del agua para consumo humano.

Calidad del agua: Es el conjunto de características organolépticas, físicas, químicas y microbiológicas propias del agua.

Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico (CRA): Es la encargada de señalar las políticas generales de administración y control de eficiencia de los servicios públicos domiciliarios.

Contaminación del agua: Es la alteración de sus características organolépticas, físicas, químicas, radiactivas y microbiológicas, como resultado de las actividades humanas o procesos naturales, que producen o pueden producir rechazo, enfermedad o muerte al consumidor.

Control de la calidad del agua potable: Son los análisis organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos realizados al agua en cualquier punto de la red de distribución con el objeto de garantizar el cumplimiento de las disposiciones establecidas en el presente decreto.

Criterio de calidad del agua potable: Es el valor establecido para las características del agua en el presente decreto, con el fin de conceptuar sobre su calidad.

CAPITULO II

Disposiciones Generales

Artículo 2º. Las disposiciones del presente decreto son de orden público y de obligatorio cumplimiento y con ellas se regulan las actividades relacionadas con la calidad del agua potable para consumo humano.

Artículo 3º. El agua suministrada por la persona que presta el servicio público de acueducto, deberá ser apta para consumo humano, independientemente de las características del agua cruda y de su procedencia.

Artículo 7º. Los criterios organolépticos y físicos de la calidad del agua potable son los siguientes:

CARACTERÍSTICAS	EXPRESADAS EN	VALOR ADMISIBLE
Color Verdadero	Unidades de Platino Coblato (UPC)	£ 15
OLOR Y SABOR		Aceptable
Turbiedad	Unidades nefelométricas de tubidez (UNT)	£ 5
Sólidos Totales	mg/L	£ 500
Conductividad	micromhos/cm	50 - 1000
Sustancias Flotantes		Ausentes

Artículo 8º. Los criterios químicos de la calidad del agua potable son los siguientes:

1. Criterios para elementos y compuestos químicos, diferentes a los plaguicidas y otras sustancias, que al sobrepasar los valores establecidos tienen reconocido efecto adverso en la salud humana:

CARACTERÍSTICAS	EXPRESADAS COMO	VALOR ADMISIBLE mg/L
Aluminio	Al	0.2
Antimonio	Sb	0.005
Arsénico	As	0.01
Bario	Ba	0.5
Boro	B	0.3
Cadmio	Cd	0.003
Cianuro libre y disociable	CN-	0.05
Cianuro total	CN-	0.1
Cloroformo	CHCl3	0.03
Cobre	Cu	1.0
Cromo Hexavalente	Cr+6	0.01
Fenoles totales	Fenol	0.001
Mercurio	Hg	0.001
Molibdeno	Mo	0.07
Níquel	Ni	0.02
Nitritos	NO2	0.1
Nitratos	NO3	10
Plata	Ag	0.01
Plomo	Pb	0.01
Selenio	Se	0.01
Sustancias activas al azul de metileno	ABS	0.5
Grasas y aceites	-	Ausentes
Trihalometanos Totales	THMs	0.1

b) Criterios de calidad química para características con implicaciones de tipo económico o acción indirecta sobre la salud.

CARACTERÍSTICAS	EXPRESADAS COMO	VALOR ADMISIBLE mg/L
Calcio	Ca	60
Acidez	CaCO3	50
Hidróxidos	CaCO3	<LD
Alcalinidad Total	CaCO3	100
Cloruros	Cl-	250
Dureza Total	CaCO3	160
Hierro Total	Fe	0.3
Magnesio	Mg	36
Manganeso	Mn	0.1
Sulfatos	SO4-2	250
Zinc	Zn	5
Fluoruros	F-	1.2
Fosfatos	PO4-3	0.2

El valor admisible del cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución de agua potable, deberá estar comprendido entre 0.2 y 1.0 mg/litro.

Los métodos aceptados para análisis microbiológico del agua son los siguientes:

·       Para Escherichia Coli: Filtración por membrana y sustrato definido.

·       Para Coliformes Totales: Filtración por membrana y sustrato definido.

 RESOLUCIÓN NÚMERO 2115

( 22 JUN 2007 )

Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias

del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.

DECRETO NÚMERO 3100 DE 2003
30 DE OCTUBRE DE 2003
"Por medio del cual se reglamentan la tasas retributivas por la utilización directa del

agua como receptor de los vertimientos puntuales y se toman otras determinaciones"

DECRETO 1594 DE 1984 
para el uso del agua y residuos líquidos

articulo 72 de las normas de vertimiento 

capitulo VIII la obtención de los permisos de vertimiento y de los planes de cumplimiento para el usuario existente. 

LEY 99 DE 1993
(diciembre 22)

      por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se re ordena el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema Nacional Ambiental, SINA, y se dictan otras disposiciones.

                                                                DECRETO NÚMERO 1640

2                                                                   2 de agosto de 2012 

"    Por medio del cual se reglamentan los instrumentos para la planificación, ordenación y manejo de las cuencas hidrográficas y acuíferos, y se dictan otras disposiciones"

decreto 2667 

de 21 de diciembre de 2012

       por el cual reglamenta la tasa retributarias por la utilización directa e indirecta del agua como un receptor  de los vertimientos puntuales, y se toman otras determinaciones.

DECRETO No. 0303 
( 6 de febrero de 2012 )

"Por el cual se reglamenta parcialmente el artículo 64 del Decreto - Ley 2811 de 1974 
en relación con el Registro de Usuarios del Recurso Hídrico y se dictan otras 
disposiciones"




DECRETO NÚMERO 47 28
23 de diciembre de 2010
"Por el cual se modifica parcialmente el Decreto 3930 de 2010"
  
HAY MUCHAS MAS NORMAS, LEYES Y DECRETOS QUE REGULAN LA FUENTES HIDRICAS Y EL VERTIMIENTO DE LAS AGUA RESIDUALES .

UN PODCAST

Ríos, desagüe natural

http://www.sadm.gob.mx/PortalSadm/jsp/seccion.jsp?id=245&opm=5

     http://www.sadm.gob.mx/PortalSadm/Docs/sadmmedia/podcast/022014_05riosdesaguenatural/index.html