rámetros.
Responde (página 276)
Intentamos que, a través de la representación gráfica, el alumnado busque las interconexiones existentes entre el oxígeno disuelto en el agua y la materia orgánica, que ha de servir para entender la im- portancia de los parámetros DBO y OD en relación con la presencia de contaminación orgánica en el agua. La respuesta, por tanto, es abierta y ha de concluir en la existencia de una relación inversa entre la presencia de materia orgánica y el OD.
El tiempo que tarda en completarse la oxidación de la materia or- gánica, según se expresa en el gráfico, es de cinco días, aunque, en realidad, solo los compuestos orgánicos simples como la glucosa se oxidan completamente en ese tiempo; los compuestos orgánicos más complejos se degradan únicamente en un 40 % en ese mismo periodo de tiempo.
Responde (página 278)
Se pretende resaltar las ventajas que se derivan del empleo de los bioindicadores en la determinación de la contaminación del agua. El estudiante ha de saber que los bioindicadores son deter- minadas especies biológicas cuya presencia es orientativa de los niveles de contaminación del medio acuático. Entre las ventajas derivadas de su utilización está la de aportar información con un rango temporal más amplio que el que aportan otros tipos de parámetros físicos, químicos o biológicos, que solo indican la calidad del agua en el momento de la toma de la muestra, pero no informan de su estado anterior ni de la capacidad de autode- puración del medio acuático.
Índices compuestos
El estudio de los índices compuestos es muy complejo y tiene carác- ter técnico, por lo que nos limitamos solamente a señalar su existen- cia, su finalidad y, a través de la Actividad 11, a aplicar uno de los índices bióticos más sencillos.
Actividad 9
Esta actividad trata de utilizar técnicas biológicas para detectar el grado de contaminación presente en el agua, valorando el nivel de adecuación para el desarrollo de la vida y consumo humano.
a) – Por los datos que se aportan, una DBO entre 70 a 100 mg/L es indicativa de que las aguas están muy contaminadas. Valores superiores a 20 mg/L son indicio de aguas muy con- taminadas.
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CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS– Valores inferiores a 5 mg/L indicarían aguas sin contaminación o con contaminación débil.
– Valores entre 5 y 10 mg/L indicarían aguas poco contamina- das.
– Por otro lado, la presencia del elevado número de bacterias por cm3 también revela una contaminación fuerte.
b) Los organismos que podrían vivir en estas aguas tan contami- nadas serían las colas de rata (larvas de díptero) y los gusanos tubifex.
Actividad 10
Aquí el alumnado debe comprender y aplicar a un problema concreto los contenidos estudiados en el epígrafe, así como el concepto de desarrollo sostenible.
a) En la zona A del río habrá una contaminación originada por verti- dos agrícolas, ganaderos y domésticos. Los contaminantes serían los siguientes:
– Contaminantes procedentes de vertidos agrícolas y ganaderos, y los que aparecen como consecuencia del uso de plaguicidas, pesticidas, fertilizantes, abonos: sales disueltas, materia orgá- nica, compuestos de P, N, S, trazas de elementos organoclora- dos, fosforados, purines.
– Contaminantes procedentes de los vertidos domésticos: ma- teriales en suspensión (MES), materia orgánica, compuestos de P, N, sales disueltas, bacterias y virus, trazas de elementos tóxicos como metales pesados, aceites y grasas.
b) Para determinar su presencia deberíamos basarnos en un pri- mer análisis de las características organolépticas del agua: color, olor, sabor, turbidez. Para determinar la cantidad de materia or- gánica, se emplearía la medida de la cantidad de OD o la medida de DBO.
Otros parámetros generales que habría que determinar serían la temperatura, el pH, la conductividad (que proporcionaría infor- mación sobre las sales) y la dureza (daría información sobre el índice de salinidad).
Entre los métodos que se podrían emplear cabe citar:
– Métodos químicos, como gravimetrías o volumetrías, para la determinación de sólidos en suspensión o sales.
– Métodos físicos y, entre ellos, métodos eléctricos, como con- ductimetrías para establecer la cantidad de sales; métodos ópticos como los procesos de absorción, empleados para la determinación de compuestos de nitrógeno (nitritos, nitratos, amonio...); métodos de separación por cromatografía o preci- pitación, para determinar la presencia de detergentes, grasas, pesticidas, hidrocarburos.
– Métodos biológicos (recuento total, cultivo selectivo, identifi- cación) para valorar la presencia de bacterias, sobre todo coli- formes, que son los indicadores más utilizados para determinar contaminación fecal.
c) A partir de A tendría lugar el proceso de autodepuración del río.
d) Se podrían aplicar diferentes medidas; entre ellas tenemos las que siguen:
– Controlar en las actividades agrícolas el empleo de pesticidas, plaguicidas, fertilizantes y abonos. Utilización de abonos orgá- nicos (por ejemplo, estiércol).
– Emplear detergentes que no contengan polifosfatos.
– Colocar una estación depuradora de aguas residuales domésti- cas.
Actividad 11
A través de esta actividad se ha de aplicar el índice biótico de Pan- tle-Buck, simplificado para determinar el grado de contaminación de un río.
a)
b) Al calcular el grado de contaminación es bajo y podrían vivir los siguientes organismos: larvas de Ephemera, cangrejos y tru- chas.
11.4 Sistemas de tratamiento
y depuración de las aguas
Hemos dividido este epígrafe en tres bloques, que se ocupan de: el estudio de los tratamientos llevados a cabo para la potabilización del agua para consumo directo; los procesos de autodepuración, que, de forma natural, presentan las aguas; y los tratamientos a que son sometidas las aguas residuales provenientes de los usos urbanos, industriales, agrícolas y ganaderos.
Responde (página 280)
Esta actividad pretende que los alumnos comprendan las razones de añadir cloro al agua en los procesos de potabilización.
El cloro en una ETAP sirve para el proceso de desinfección del agua, ya que actúa a nivel enzimático bloqueando las funciones celulares de los microorganismos del agua.
Su empleo frente a otros mecanismos aporta la ventaja de ser más barato.
Autodepuración
El proceso de autodepuración de las aguas naturales depende del tiempo, de la temperatura y de la cantidad de oxígeno disuelto. Se- gún D. Félix Cristóbal, el proceso se desarrolla en cuatro fases:
1. Degradación. Tiene lugar aguas abajo del vertido. La presencia de materia en suspensión que aumenta la turbidez del agua provoca la muerte de las algas y, por tanto, disminuye la can- I. Sapróbico P.B. I.S. oligosapróbico = s · h = 1 · 2 = 2 I.S.ß. mesosapróbico = s · h = 3 · 1 = 3 = 1,66→ Contaminación débil Σ (s · h) Σ h 2 + 3 2 + 1 53 = = =
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CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS
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tidad de oxígeno, que también es debida a los procesos de des- composición aerobia. Se producen, por tanto, sedimentaciones de materiales.
2. Descomposición. Las reacciones aerobias de descomposición tienen lugar en la zona situada aguas abajo de la anterior. El agua es de color negro y desprende un olor desagradable.
3. Recuperación. Al desaparecer ya la materia orgánica, el O2 se recupera de nuevo y, con ello, aumenta la vegetación y los orga- nismos aerobios.
4. Depuración. Una vez completado el proceso, el agua se vuelve clara, limpia, con abundante O2, flora y fauna.
Responde (página 281)
Aquí se trata de aplicar los contenidos de este apartado a un pro- blema concreto, que se presenta a través de una gráfica que se ha de interpretar.
La cantidad de O2 desciende bruscamente en el momento en que se produce el vertido, pero, a medida que se completa la autodepura- ción, la concentración de O2 vuelve a aumentar hasta alcanzar los niveles iniciales (100 %).
La DBO es la cantidad de oxígeno necesaria para la destrucción o transformación de la materia orgánica biodegradable. La DBO presen- ta una evolución contraria a la concentración de oxígeno, es decir, cuando el O2 disminuye la DBO aumenta. Esto es debido a que el O2 se está consumiendo para degradar la materia orgánica presente en los vertidos. Al producirse el vertido, los sólidos en suspensión aumentan, pero durante la primera fase de la autodepuración se- dimentan, depositándose en el fondo del cauce (aunque esto va a depender de su dinámica) y se restablecen los niveles normales. Como apreciamos en la gráfica, para considerar que se ha completado el proceso de autodepuración, el oxígeno disuelto debe encontrarse al 100 %, es decir, próximo al punto de saturación. La DBO baja (o medida de la contaminación por materia orgánica) debe descender en los valores iniciales (5 mg/L). Los sólidos en suspensión tienen que descender también a niveles en que se encontraban antes de producirse el vertido de agua residual.
El agua ha de aparecer limpia, sin sólidos flotantes, ni materiales en suspensión; ha de estar clara y no tener olores, contar con cantida- des de O2 próximas al punto de saturación y con presencia de algas y organismos aerobios.