Recursos naturales

Medio ambiente. Agua. Propiedades. Hidrología. Ciclo hidrológico. Aguas de escorrentía y subterráneas. Polución y contaminación acuíferos

  • Enviado por: Serghinho
  • Idioma: castellano
  • País: Colombia Colombia
  • 42 páginas

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  • EL RECURSO AGUA

  • El agua es un recurso natural, fundamental e insustituible, sin el cual no es posible la vida , ni la actividad del hombre. Se diferencia de los otros recursos naturales por su increíble propiedad de renovarse continuamente a través del ciclo hidrológico, cuyo principal sistema lo constituye el dinámico fenómeno de evapotranspiración, permitiendo el intercambio de agua entre los océanos, que actúan como gigantescos vaporizadores, la atmósfera y la tierra.

    El agua ha sido también un elemento decisivo para el desarrollo evolutivo de las culturas y las civilizaciones ; ejemplos pertinentes de esta dependencia lo fueron las culturas de Babilonia y Egipto, donde prácticamente todo su desarrollo se fundamentó a través del agua de los ríos Eufrates y Tigris en el primer caso, y el gran Nilo para el caso de la cultura de los Faraones.

    El agua interviene en la actividad humana a través de múltiples usos, muchas veces siendo motivo de conflictos e intereses en el desarrollo económico de las comunidades, constituyéndose en factor crítico, que puede restringir significativamente las posibilidades de vida del hombre. Desde otro punto de vista, su uso indiscriminado, las contingencias climatológicas, su disponibilidad en términos de cantidad, los tiempos de sequía y las inundaciones, son factores que afectan grandemente las actividades del hombre y de la sociedad y su desarrollo.

  • CARACTERÍSTICAS DEL RECURSO AGUA

  • El recurso agua está esencialmente representado en la hidrósfera, que se define como aquella envoltura de agua que cubre el 71% de la superficie del globo terráqueo, lo cual, a su vez, lo hace perfectamente distinguible de otros planetas. Esta cobertura acuosa está constituída en un 97% por agua salobre y el resto es agua fresca. Bajo ésta constitución se mantiene la dinámica del clima del planeta, así como la posibilidad de aceptabilidad y tolerancia para la dilución de las sustancias polucionantes ambientales.

    Como se mencionó anteriormente, el agua es recurso vital para el hombre y se constituye en un elemento esencial de las plantas y animales , donde su presencia se establece entre un 50% a un 97%. En el caso particular del hombre, el agua representa un 70% de su peso corporal.

    Además de que el agua es por excelencia el recurso regulador del sistema global a través de su ciclo hidrológico, a su vez determina las actividades del hombre para el uso de otros recursos naturales. En consecuencia, dada su importancia como regulador, es importante precisar sus características y propiedades.

  • El agua es recurso vital y en algunos lugares escaso, es decir, sin agua no hay vida y la disponibilidad de éste elemento en algún lugar puede ser inferior a la demanda.

  • La disponibilidad en tiempo y lugar del recurso agua indica probabilidad y nada se puede asegurar sobre su cantidad.

  • La masa de agua existente es constante, pero está en continuo movimiento y cambio de estado. Se presenta como precipitaciones a través de la lluvia, luego se presenta como escorrentía superficial o subterránea y finalmente, asciende en forma de forma de vapor, conservando siempre su identidad de agua.

  • El valor del agua está ligado a su ubicación en tiempo, lugar y cantidad. Además, el agua puede ser usada en forma múltiple. Una misma agua puede ser utilizada para generar energía en una turbina, luego ser empleada en irrigación y simultáneamente, ser empleada como medio de navegación. Incluso en otros casos, puede aceptar la disposición de desperdicios de una ciudad. La posibilidad de usos sucesivos y simultáneos del agua obliga a regalar el orden en que se utiliza el recurso, a definir las prioridades de su uso, así como el aseguramiento de su calidad.

  • PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA

  • Las propiedades físicas del agua, son únicas comparadas con las de otras moléculas y éstas propiedades distintivas hacen que sea indispensable para la vida. El agua es la única sustancia que existe en los tres estados físicos de la materia, bajo las condiciones climatológicas de la superficie de la tierra.

    Es un gas cuando alcanza el punto de ebullición, 100ºC ; se encuentra en estado sólido cuando alcanza su temperatura de congelación bajo 0ºC y se mantiene en estado líquido entre 0ºC y 100ºC.

  • EL AGUA COMO REGULADOR DE LA TEMPERATURA

  • El agua tiene un alto grado de vaporización, es decir, que sus moléculas son capaces de absorber grandes cantidades de calor. Cuando es evaporada por la energía solar a partir de los diferentes cuerpos de agua. Esto significa también, que éstas grandes cantidades de calor así acumuladas, son posteriormente liberadas cuando el vapor de agua atmosférico se condensa y se deposita sobre la tierra en forma de precipitaciones. Esta facilidad para almacenar y liberar grandes cantidades de calor durante sus cambios físicos, es el principal factor que contribuye a la distribución del calor a través del sistema global. Esta propiedad también significa que la evaporación de agua, es un efectivo proceso de enfriamiento para los animales y las plantas.

    La gran capacidad de asimilación de calor por parte del agua en su estado líquido, regula el enfriamiento y calentamiento de los grandes volúmenes de agua. Esta propiedad previene los choques térmicos de la naturaleza protegiendo los seres vivos que allí habitan. Una aplicación práctica de esta propiedad se aprecia en el uso del agua como agente enfriador o refrigerante de los motores de los vehículos, de las plantas de energía y de una gran variedad de procesos industriales.

  • EL AGUA COMO SOLVENTE SUPERIOR

  • El agua en su estado líquido es un solvente de gran capacidad ya que puede disolver una gran cantidad de compuestos. Es así como disuelve diferentes tipos de nutrientes a través de los tejidos de las plantas y los animales. En el caso particular de las plantas, la gran capacidad de tensión superficial del agua y su gran habilidad de cobertura de humidificación, es lo que permite la posibilidad de ser capilarizada , lo que permite a las plantas, ingerir los nutrientes del suelo. Así mismo, permite la extracción de productos de desecho de los tejidos. Es un limpiador de amplio propósito, ya que se mueve y arrastra productos de desecho de la civilización , diluyéndolos hasta niveles aceptables si el sistema acuático no es sobrecargado. Hay que racionalizar que así como el agua es un excelente solvente, puede ser fácilmente polucionada.

  • LA CAPACIDAD DE EXPANSIÓN DEL AGUA A BAJAS TEMPERATURAS

  • Cuando el agua pasa de estado líquido a sólido por el proceso de congelación, adquiere una más baja densidad ( masa por unidad de volumen ). En los grandes cuerpos de agua, como lagos de zonas temperadas o en los mares de los extremos polares sur y norte, la contracción del agua ocurre de arriba hacia abajo, permitiendo que bajo éste fenómeno en los cuerpos de agua de los climas temperados, no se altere la sobrevivencia de la flora y la fauna.

  • SIGNIFICADO DEL SUMINISTRO Y RENOVACIÓN DEL RECURSO AGUA

  • El sistema global posee una cantidad fija de agua en términos de masa, la cual se mantiene por intermedio de sus tres formas : líquida, sólida y vapor. Si se hiciera una distribución equitativa del recurso agua ; cada persona viviente en la tierra podría disponer de 292 tribillones de litros ( 77 trillones de galones ). Sin embargo, solamente cerca del 0,003% del agua existente es disponible en forma de agua fresca para uso humano y está desigualmente distribuida.

    Como se mencionó anteriormente, cerca del 97% de la disponibilidad total del agua en la tierra,se encuentra en los océanos y es demasiado salada para beber, para usar en la agricultura o con propósitos industriales. El 3% restante es agua fresca, pero las ¾ partes de este porcentaje no está disponible para el hombre, las plantas y los animales, ya que por lo general , está demasiado profunda por debajo de la superficie de la tierra, permanece congelada en glaciales, en el hielo polar, en la atmósfera, o enclavada en el suelo. Esto nos deja tan sólo un 0,25% de la disponibilidad del recurso en forma de agua fresca, en ríos, lagos y otros cuerpos de agua, así como en los depósitos de agua subterránea recuperables a una profundidad no mayor de 1000 metros.

    A ésta situación debemos sustraerle las aguas altamente polucionadas, muy difícil y muy costoso para darles alguna forma de tratamiento, dejándonos en términos reales un 0,003%, que en términos comparativos, equivaldría a afirmar que por cada 1000 litros de agua disponibles en el planeta, tan sólo podríamos usar 0,003 litros ( 3 mililitros ) o el equivalente al volumen albergable en ½ cucharada de té o café. ( Ver Figura No. 1 )

    A pesar de esta pequeña cantidad , aún nos permitiría una distribución de 879.000 litros por persona. Este suministro o proporcionamiento de agua, es continuamente colectado, purificado y distribuido a través del Ciclo Hidrológico Natural de Agua , el cual se representa esquemáticamente en la Figura No. 2.

    Este proceso de depuración natural, funciona en la medida en que no se contamine ( polucione ) más rápidamente que su propia capacidad de reconversión y reabastecimiento.

  • CICLO HIDROLÓGICO NATURAL DEL AGUA

  • El ciclo hidrológico natural del agua, es la unidad donde se colecta, depura y distribuye, la disponibilidad fija de agua en la tierra. Con la participación de la energía solar y la gravedad, el agua se mueve continuamente entre los océanos, aire, tierra y organismos vivientes , por intermedio de fenómenos tales como evaporación, condensación, precipitación y circulación hacia los mares y océanos para de nuevo recircular a través del ciclo.

    Cuando la energía solar calienta el agua, sobre la superficie de los cuerpos de agua, océanos, ríos, lagos o sobre la superficie del suelo y de las hojas de las plantas, el agua se evapora y entra en la atmósfera como vapor de agua, dejando atrás impurezas disueltas. El agua y varios otros compuestos disueltos a nivel del suelo, son sumergidos y por intermedio de las raíces de las plantas, son introducidos a las hojas y otras superficies. Cuando las partes expuestas de las plantas son calentadas por el sol, el agua pasa a través de los poros de las hojas mediante un proceso llamado transpiración, para luego ser evaporada a la atmósfera. Esta transferencia de agua líquida de los tejidos de las plantas y del suelo, vía vapor de agua hacia la atmósfera como fenómenos combinados de transpiración y evaporación, es llamada Evapotranspiración.

    El agua removida de los océanos y otros cuerpos de agua, es retornada desde la atmósfera a la tierra y a los cuerpos de agua, como precipitación en forma de lluvia, nevisca, granizo y nieve. Parte de esta agua es almacenada en glaciales y parte, es percolada a través del suelo, donde puede permanecer por cientos o miles de años, como agua subterránea de flujos lentos para renovar reservatorios subterráneos.

    Cuando la lluvia cae a una velocidad mayor que la velocidad de infiltración en el suelo, entonces se acumula, formando pozos o charcas , zanjas, cunetas, para luego rodar a las corrientes de agua más cercanas, a los ríos y a los lagos, para ser llevada de nuevo a los océanos y así completar el ciclo. Este fenómeno es denominado escorrentía y puede causar la desintegración lenta de rocas y la erosión del suelo, removiendo variados elementos químicos incorporándolos a otros ciclos biogeoquímicos.

    El ciclo hidrológico está influenciado por los organismos terrestres de muchas maneras. Las plantas de la cobertura vegetal del suelo, disminuyen y amortiguan el impacto de las gotas de agua lluvia por intermedio de un fenómeno llamado de intercepción , donde a nivel de follaje de las copas de los árboles, el agua es interceptada para realizar fenómenos de fotosíntesis o para, rápidamente, ante la dinámica exposición a la radiación solar , ser evapotranspirada. Este fenómeno ayuda en forma importante a prevenir la erosión. Así mismo, varios tipos de materiales presentes en el suelo actúan como esponjas para retener agua para el uso de la vegetación.

    Es agua así obtenida por las plantas a través del suelo, es transpirada y evaporada a la atmósfera, el vapor de agua ejerce un efecto de enfriamiento del clima.

    Los humanos también intervienen en el ciclo del agua , ya que grandes volúmenes de agua fresca son sacados u obtenidos de los ríos, lagos o son bombeados desde los pozos subterráneos para ser utilizados en usos domésticos, irrigación y en procesos industriales. El desmonte y descapote de tierras para ser usadas en agricultura, minería, construcción de áreas urbanas, construcción de carreteras y en la vida moderna, en áreas de estacionamiento, por lo general, incrementan la tasa de revertimiento de agua desde la tierra a los cuerpos de agua, incrementando la erosión del suelo, reduciendo la recarga de aguas subterráneas e incrementando el riesgo de inundaciones.

  • DINÁMICA DE LAS AGUAS SUPERFICIALES DE LA ESCORRENTIA Y LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

  • AGUAS DE ESCORRENTÍA :

  • La precipitación que no se infiltra en la tierra y aquella que no retorna a la atmósfera, es reconocida como agua superficial y se constituye en agua de escorrentía que fluye hacia corriente de aguas cercanas, como arroyos, ríos, lagos, humedales y reservorios. El área de tierras que lleva aguas de escorrentía, sedimentos y otras sustancias solubles en el agua, hacia un río mayor, es denominada Cuenca de Drenaje ( Ver Figura No. 3 ).

    El hombre puede extraer aguas superficiales de los arroyos, ríos, lagos y reservorios para realizar diferentes actividades. Por lo general, no toda el agua corriente es disponible durante todo el año para el uso del hombre, algunos ríos fluyen rápidamente hacia el océano y no es posible captarla, o debe dejarse correr para poder sostener la vida silvestre o para proporcionar el recurso a otras áreas aguas abajo. Teniendo en cuenta la amplia distribución y diferencias de la precipitación anual y las tasas de evaporación, la disponibilidad y suministro del agua corriente superficial varía considerablemente de una región a otra del mundo y del país.

  • AGUAS SUBTERRÁNEAS :

  • Parte de la precipitación se infiltra en la tierra y parte también de ésta agua está infiltrada, se acumula como humedad del suelo. Así mismo, parcialmente llena algunos pozos existentes entre el suelo superficial y las capas de la corteza terrestre. La realidad es que la mayoría del agua de la precipitación se revierte a la atmósfera por evaporación directa o por evapotranspiración desde el follaje (hojas de las plantas) o bajo la influencia de la gravedad, el agua de infiltración es percolada a través del material poroso del suelo a mayores profundidades en la tierra saturando los pozos y grietas de la tierra o permeando las capas de arena y/o de arcilla. Estas capas de la corteza terrestre son denominados acuíferos y las aguas allí presentes son llamadas aguas subterráneas.

    Los acuíferos son recargados o rellenados naturalmente por intermedio del fenómeno de precipitación, subsecuentemente seguido por la percolación hacia áreas más profundas pasando a través del suelo y las rocas. Esta área recibe técnicamente el nombre de área de recarga. El proceso de recargue es relativamente lento cuando se compara con el área de rellenado de las aguas superficiales. Si la tasa de obtención de agua de un acuífero es superior o excede a la tasa de recargue, el acuífero puede ser convertido en un recurso no renovable.

    Actualmente se reconocen dos tipos de acuíferos : los confinados y los no confinados. Estos últimos, es decir, los no confinados, se forman cuando el agua subterránea se acumula por encima de una capa impermeable de roca o grava compactada. El tope de estos tipos de acuíferos se les llama tablas o mesas de agua ( Nivel Freático). Por lo tanto, el agua subterránea es entonces aquella parte del agua que se encuentra por encima de la mesa de agua.

    Los acuíferos confinados son también llamados acuíferos artesianos. Estos se forman cuando el agua subterránea es atrapada entre dos capas de rocas impermeables de arcilla y/o piedra caliza, por ejemplo. Este tipo de acuífero es por lo general, completamente saturado con agua sometida a presión aún mayor que la presión atmosférica.

    La presión es a veces tan alta que cuando se perfora en la búsqueda de un pozo, el agua surge a la superficie por la propia presión. La recarga de estos acuíferos es llevada a cabo de otros acuíferos permeables adyacentes, más no como resultado directo de la precipitación e infiltración.

  • CONCEPTO DE OBTENCIÓN Y CONSUMO

  • Es importante conceptualizar estos dos términos desde el punto de vista de la intervención del hombre sobre el recurso agua.

    La obtención se refiere a la toma del recurso , bien sea de una fuente superficial, o una subterránea y es acopiada en un determinado lugar para determinar su uso.

    El consumo se refiere al agua que después de sacada ya no es más disponible para ser reusada, bien sea porque se evapora, se almacena en los seres vivos, se contamina o se infiltra en la tierra.

    En el caso particular de Colombia, la obtención de agua entre 1940 y 1990 se ha cuadriplicado. De este incremento las ¾ partes son utilizadas en procesos de irrigación, el resto se utiliza en procesos industriales, en usos domésticos públicos y privados y en el enfriamiento de plantas para el suministro de energía. Sin embargo, los usos del agua obtenida son variados de una región a otra del país, dependiendo de los procesos agrícolas e industriales de ellas.

    Paralelamente al aumento en la obtención de agua, se ha incrementado su consumo . Actualmente en nuestro país, no se conoce información precisa sobre las actividades de uso para el consumo doméstico ( para cocción de los alimentos, para beber, para la higiene corporal, baños, para la limpieza doméstica y para la remoción de orina y excretas ).

    En el apéndice que se muestra en el anexo 1, se señalan los usos de agua en tres tipos de actividades donde se recomienda investigar y determinar las cantidades promedio de su obtención. Estos tres tipos de actividades son : el uso doméstico, el uso agrícola ( la irrigación ) ; y algunos usos industriales y comerciales relevantes a la situación del desarrollo del país.

    PRINCIPALES PROBLEMAS DE LOS RECURSOS DE AGUA

    Basados en el sistema global , en teoría no existe agua suficiente para cada persona o individuo. En muchas partes del mundo existen serios problemas del recurso agua, a nivel de los continentes , de las regiones y de los propios países.

    En Colombia, la precipitación anual varía considerablemente en las diferentes regiones ; así mismo, los patrones de precipitación y las tasas de evaporación.

    En resumen se presentan los problemas principales con relación al recurso agua que son francamente determinados en nuestro país :

  • Áreas o regiones con abundante precipitación

  • Áreas con muy poca precipitación

  • Áreas con abundante precipitación parte del año y poca precipitación en el resto del año

  • Regiones con adecuada precipitación que corre a través de ríos muy distantes de los centros agrícolas y las áreas pobladas

  • Regiones carentes de disponibilidad de agua para beber con adecuadas condiciones sanitarias

  • Adicionalmente de los intensos procesos de agricultura donde se utilizan grandes cantidades de agua para irrigación, surgen dos problemas que merecen especial consideración :

  • El favorecimiento de la acumulación de sales minerales ( salinización )

  • El anegamiento de áreas donde la agricultura se hace improductiva

  • Una de las posibles soluciones en la obtención del recurso agua, es el uso de aguas subterráneas, las cuales representan un porcentaje muy considerable de la disponibilidad de agua fresca. Por lo general, la calidad del agua subterránea es excelente, en razón de que las rocas porosas de los acuíferos filtran el agua removiendo partículas suspendidas, y microorganismos.

    Por supuesto que el incremento del uso del agua subterránea origina varios problemas entre los cuales, se destacan los siguientes :

  • Disminución del acuífero por exceso de obtención o sobresecado del recurso, cuando el agua subterránea se saca a tasas más altas que su recarga proporcionada por las tasas de precipitación.

  • El fenómeno de subsidencia o hundimiento del acuífero de la tierra, en la medida en que el agua subterránea se va obteniendo.

  • La intrusión de agua salada en acuíferos de agua fresca ( dulce ) particularmente en las zonas costeras cuando la obtención es más rápida que la recarga ( Este fenómeno se ilustra en la Figura No. 4 )

  • La contaminación del agua subterránea como consecuencia de las diferentes actividades del hombre.

  • Todo lo anterior es fundamental tenerlo en cuenta cuando se quiere diseñar y desarrollar una estrategia nacional de agua, donde se compatibilicen las políticas definidas por el Estado, con las normatividades respecto a la calidad del recurso, dentro del contexto de la conservación sostenible del mismo. Entonces nos damos cuenta de que el concepto de calidad no puede ser aislado de otras características fundamentales, como son su disponibilidad en términos de cantidad y las posibilidades de su distribución.

    Estos conceptos permiten señalar la importancia del desarrollo de un(os) sistema(s) de administración y manejo del recurso agua dentro de unas posibilidades que busquen garantizar su conservación sostenible. En consecuencia, se debe dar relevancia a la conservación del agua, enfocando y analizando su buen uso y evitando su desperdicio en las actividades donde el hombre hace un mayor y extensivo uso de este valioso recurso. Actividades tales como : reducción de las pérdidas en los sistemas de irrigación de la agricultura, reducción de las pérdidas por desperdicio del recurso en actividades industriales. Disminución del desperdicio a través de un uso más racional de las aguas domésticas.

  • CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS RECURSOS HÍDRICOS DE COLOMBIA

  • Obviamente que las características generales de los recursos hídricos del país, están condicionados por factores tales como su propia estructura hidrográfica, las precipitaciones, los regímenes de lluvia, los cuales determinan un marco físico en el cual se deben identificar sus posibilidades de aprovechamiento y de protección, con el fin de alcanzar un manejo sostenible del recurso.

    La estructura hidrográfica dimensiona el espacio, los accidentes y posibles formas y aptitudes para el aprovechamiento del recurso. Las precipitaciones y los regímenes de lluvia, condicionan la forma y frecuencia bajo las cuales la cantidad y distribución del agua caída, afecta el medio físico, efectos que pueden ser de tipo local (regímenes de lluvia) o concurrentes y aditivos dentro de una misma estructura hidrográfica, favoreciendo ciertos tipos de aprovechamientos hidráulicos (regímenes de caudales). Si se conjugan los factores anteriores, se pueden visualizar los eventos de escorrentía y flujos, dentro de una dinámica que marca las aptitudes del recurso y los tipos de aprovechamiento posibles ; tales como : la generación de hidroenergía, la navegación, la adecuación de tierras a través de procesos de irrigación y proporcionamiento de agua potable para consumo humano.

    Los recursos hídricos del país pueden ser clasificados en 4 categorías :

  • Aguas lluvias o de precipitación

  • Aguas Superficiales

  • Aguas Subterráneas ( Contempla también aguas termales )

  • Aguas Oceánicas o Marinas

  • AGUAS LLUVIAS O DE PRECIPITACIÓN

  • Es uno de los recursos más importantes para cuantificar en el país, puesto que la magnitud anual de las precipitaciones en las distintas regiones no es igual, debido a las características de la circulación atmosférica y en parte, a la diferencia en el contenido de humedad en las masas de aire.

    El régimen pluviométrico colombiano es muy variado, observándose en la Alta Guajira promedios anuales menores de 500 mm y en algunos sitios de las selvas del Chocó Biogeográfico, hasta más de 8000 mm anuales. La precipitación de cada lugar está determinada principalmente, por la situación de la mayor parte del país al norte del Ecuador, así como también por la temperatura, vientos, altitud, configuración, relieve, etc. El periódo lluvioso al norte da la línea ecuatorial es en general, de abril a noviembre, con dos máximos de precipitación que coinciden con los dos pasos del territorio colombiano, bajo la norma solar en mayo, junio y octubre-noviembre ; entre diciembre y marzo se observa por lo general, un periódo seco con lluvias esporádicas en algunas zonas y ausencia total de éstas en otras ; entre los dos máximos de pluviosidad se presenta en algunas regiones una corta época seca.

  • La Precipitación y su Distribución

  • Este factor ha permitido llegar a caracterizar las regiones naturales del país en funciones de las precipitaciones y regímenes. Figura No. 5

  • Región Caribe

  • Las lluvias son inferiores a 1500 mm en la mayor parte de la región, solamente superada en la Sierra Nevada y hacia los Andes. Al norte las lluvias son más escasas. En la Guajira se reportan precipitaciones inferiores a 500 mm y se extiende ésta condición por el Valle del Río Cesar, entre la Sierra Nevada y la Serranía del Perijá. Al pie de la Cordillera la precipitación alcanza y supera 3000 mm. La Serranía de San Lucas, terminación septentrional de la Cordillera Central, es bastante lluviosa..

    Las zonas secas de esta región corresponden a la Alta Guajira, que en determinados lugares reporta precipitaciones totales anuales inferiores a 250 mm y la zona noroccidental de la Sierra Nevada de Santa Marta, con valores inferiores a los 400 mm de precipitación anual.

  • Región Andina

  • En general en esta región los valores totales anuales no superan los 3000 mm en promedio, con excepción del valle medio del Magdalena y de las estribaciones septentrionales de las cordilleras Occidental y Central, donde las lluvias suelen sobrepasar los 3000 mm y aún los 4000 mm. Hay excepciones donde las lluvias se presentan entre los 500 mm y aún, valores más bajos.

    Las zonas secas de esta región corresponden a los fondos del valle, altiplano y a cumbres, entre las cuales se encuentran :

    • Valle del río Chicamocha (lugares con lluvias inferiores a 1000 mm)

    • Valle del río Cauca Medio (aguas abajo de la Pintada), lluvias inferiores a 1500 mm.

    • Valle del río Patía, lluvias inferiores a 1200 mm o aún 1000 mm en ciertos sitios

    • En los valles del río Magdalena (aguas arriba de Honda), y del río Cauca (aguas arriba de La Virginia)

    • Los altiplanos de la Sabana de Bogotá y Nariñense

    • Las cumbres de las cordilleras por encima de 3500 metros de altitud, reciben precipitaciones por debajo de 1500 mm.

  • Región Pacífica

  • Entre 3º y 7º de latitud norte en las partes bajas de la región reciben lluvias de 5000 mm. Al norte de los 7º las precipitaciones disminuyen hasta menos de 4000 mm (frontera con Panamá). Hacia el Este la precipitación disminuye bruscamente sobre la vertiente occidental de la cordillera, alcanzando los 3000 mm hacia la cumbre. Las mayores precipitaciones se localizan entre los 5º y 6º en la parte baja, con lluvias mayores de 8000 mm (cerca de los Andes). Tumaco tiene un promedio estimado de 2000 mm.

    Se presentan en la cordillera algunas zonas menos húmedas conformadas por valles protegidos, cuya precipitación se estima en menos de 2000 mm, tales como :

    • El valle de Dabeiba

    • El valle de Urrao

    • Los valles de los ríos Dagua y Calima

  • Región Oriental

  • Hacia la frontera brasilera las lluvias son mayores de 3000 mm. En el resto de la Amazonía no se presentan valores promedios superiores a 3000 mm, ni inferiores a 2250 mm. Hacia los Andes las lluvias pasan de 3000 mm. El norte de la isoyeta de 2500 mm, marca a grandes rasgos el límite entre la Amazonía y la Orinoquía . En ésta última, al norte de los 5º, las precipitaciones anuales presentan valores por debajo de 2000 mm. En la vertiente oriental de la cordillera, las diferencias son pocas de sur a norte. Al pie de la cordillera los promedios de lluvias son de 4000 mm. En la medida en que se asciende, las lluvias alcanzan valores de 4500 a 5500 mm. También hay zonas en esta región menos húmedas y relativamente secas, a saber :

    • Valle del río Negro

    • Valle de los ríos Guavio y Batá

    • Alto Valle del río Arauca

    Estos valles presentan precipitaciones anuales por debajo de 1200 mm en algunos sitios.

    Los datos anteriores indican que Colombia, aunque tiene algunas zonas secas, es básicamente un país húmedo, donde las barreras montañosas ejercen gran efecto sobre las masas de aire que vienen del Atlántico y del Pacífico, destacándose en las laderas montañosas, zonas con gran aumento de precipitación por la orografía.

    El análisis adelantado por Oster, R. 1979, citado por Mantilla, G., en el Diagnóstico de los Recursos Hídricos, confirma las aseveraciones anteriores y puede decirse, que en el 23,5% del área nacional hay lluvias mayores de 3000 mm en promedio, y un rango más amplio, es decir, en el 72,5% del área nacional hay lluvias mayores de 2000 mm en promedio, aproximadamente.

    Oster R., hace la siguiente distribución de rangos de humedad a nivel nacional , sin incluir las zonas de páramo que también disponen de suficiente humedad :

    Menos de 500 mm 0,5%

    de 501 a 1000 mm 1,5%

    de 1001 a 1500 mm 9,5%

    de 1501 a 2000 mm 15,5%

    de 2001 a 2500 mm 18,0%

    de 2501 a 3000 mm 31,0%

    de 3001 a 5000 mm 18.5%

    más de 5000 mm 5,0%

  • AGUAS SUPERFICIALES

  • Incluye ríos, riachuelos, quebradas, lagunas y afines (ver escorrentía).

  • Hidrografía

  • La hidrografía colombiana está determinada por la estructura orográfica del país ; la orientación sur-norte que presentan las tres grandes cordilleras colombianas, encauzan en dicha dirección las principales corrientes, tales como el río Magdalena, entre las cordilleras Central y Oriental ; el Cauca entre la Central y Occidental y el Atrato entre la cordillera Occidental y las Serranías de Baudó y Darién ; las vertientes externas de los ramales andinos distribuyen las corrientes hacia el oriente y occidente. La orografía del país determina la formación de cuatro vertientes hidrográficas : Caribe, Pacífico, Amazonas y Orinoco. (Ver figura No. 6)

  • La Vertiente del Caribe

  • Está constituída por las hoyas hidrográficas de las corrientes que vierten sus aguas al mar Caribe, ya sea directamente o a través de los principales ríos del sistema, tales como : el Magdalena con sus afluentes, los ríos Cauca, Cesar, San Jorge, Sogamoso, Saldaña, Bogotá, Sumapaz, etc ; el río Atrato y sus tributarios el Murrí, Domingodó, Andágueda y otros ; los ríos Sinú, Ranchería, León, etc.

  • La Vertiente del Pacífico

  • Está formada por las corrientes que tributan el Océano Pacífico. Es una vertiente húmeda de alta precipitación, donde sobresalen los ríos Patía, San Juan , Micay, Dagua, Anchicayá, Guapi, etc.

  • La Vertiente del Amazonas

  • Región suroriental del país y la integran los numerosos tributarios del Amazonas, o de sus afluentes, entre los que se destacan : ríos Caquetá, Putumayo, Vaupés, Guainía, Apaporis, Caguán, Orteguaza, Yarí, Iguaraná.

  • La Vertiente del Orinoco

  • Corresponde a la región de los Llanos Orientales cuyas aguas se dirigen al río del mismo nombre ; sobresalen los ríos Arauca, Meta, Vichada, Guaviare, Inírida, Casanare, Tomo, Tuparro, etc.

  • La Escorrentía

  • Es aquella parte de la precipitación que corre por la superficie terrestre, después de haber llenado depresiones, lagunas, embalses o haberse infiltrado. Los ríos, riachuelos, arroyos, caños, etc., son el resultado de la escorrentía superficial.

    Colombia como consecuencia de la alta precipitación en la mayor parte de su superficie y de otros factores como topografía y geología, posee una altísima red hidrográfica, del orden de 720.000 microcuencas físicamente definidas, cifra que aumenta de acuerdo a rangos por área.

    De esta forma, Colombia se convierte en uno de los países que posee mayor abundancia de recursos hídricos de superficie en el mundo.

    Dicho escurrimiento está repartido en cuatro grandes regiones hidrográficas a saber :

  • m3/seg ( Región Hidrográfica del Caribe ) ; 6.903 m3/seg ( Región Hidrográfica del Pacífico ) ; 21.399 m3/seg ( Región Hidrográfica de la Orinoquía ) y 22.185 m3/seg ( Región Hidrográfica de la Amazonía ).

  • El caudal de los ríos en gran porcentaje, se ha establecido por espacio de varios años (cuenca Magdalena- Cauca ) , aunque existen zonas en que las mediaciones han sido puntuales como sucede en algunos ríos de las vertientes de lo Orinoquía y Amazonía y en consecuencia, los valores medios son por lo general, aproximados.

  • AGUAS SUBTERRÁNEAS

  • Las aguas subterráneas son un recurso hídrico de gran importancia para la mayoría de las regiones del país. Infortunadamente, es muy pobre la información al respecto, es decir, la disponibilidad total de aguas subterráneas en Colombia e incluso la cantidad que se extrae anualmente, es muy difícil de establecer.

    En algunas zonas se han realizado inventarios de los pozos y en otras, se ha estimado el volúmen de agua extraído todos los años, pero aún falta mucho para saber cual es el volúmen de aguas subterráneas disponible en el territorio nacional, así como en qué medida ellas se aprovechan.

    Los estudios regionales cubren la Alta Guajira, parte del Valle Medio del Magdalena, el Valle del Cesar, la Sabana de Bogotá, la isla de San Andrés, el Valle del río Ariguaní, la zona de Santa Marta y el área de Cúcuta. De todas las áreas anteriormente citadas, solamente en la que corresponde al río Cauca, se ha establecido una red de observación, operada pro la CVC, para el control de la explotación.

    Por otro lado, hay peligro inminente de sobrexplotación de las reservas de agua subterránea en el Valle del río Cauca debido a grandes extracciones ; en la media Guajira debido a una recarga muy limitada con el peligro de la salinización de los acuíferos ; y en la Sabana de Bogotá, por la creciente explotación de agua subterránea. Dentro de las principales zonas ya descritas, se encuentran acuíferos de producción promedio de 130 L/seg (Valle del Cauca) ; 30L/seg (Valle del río Cesar) ; 60 L/seg (Santa Marta en el relleno aluvial del río Manzanares) ; con una variación de 20 a 60 L/seg (Llanos Orientales) ; 100 L/seg (alrededores de Sincelejo) ; 30 L/seg (Valle de Codazzi) ; 15 L/seg (algunas regiones del Chocó).

    Con relación a las aguas subterráneas, éstas constituyen un factor menos limitante para la producción agropecuaria en la región Caribe y Valles interandinos, que en la Región Andina.

    En general, el potencial estimado de aguas subterráneas en la vertiente del Caribe y donde se dispone de información, es el siguiente :

    VERTIENTE

    CUENCA

    VALLE

    VOL (miles de millones de m3)

    Caribe

    Magdalena

    San Juan del Cesar

    Ariguaní

    Río Cauca

    Río Cesar

    Río Ariguaní

    37.210

    2.243

    55

  • AGUAS TERMALES

  • Uno de los aspectos importantes de las aguas subterráneas son las aguas termales que brotan a una temperatura superior a la ambiental e inferior a 100ºC, y que contienen en disolución varias sales minerales, procedentes de capas acuíferas muy profundas.

  • Características Físico - Químicas de las Aguas Termales

  • Las aguas termominerales, contienen sales disueltas disociadas. Además de vapor de agua, hay presencia de gases disueltos y ocluidos , entre los que se destacan el Gas Carbónico (más frecuente y abundante) y el Nitrógeno ; como también gases raros, tales como el Helio, Argón, Criptón y Xenón, que aun cuando sólo existen en trazas, son frecuentes.

    La temperatura es la característica más importante de las aguas termominerales. Una fuente se dice termal cuando sus aguas tienen una temperatura superior de 5 a 6ºC de la temperatura promedio ambiente de la zona de emergencia. La radioactividad es característica de interés en aguas minerales. Toda clase de agua subterránea presenta una pequeña radioactividad que desaparece después de algún tiempo, y al estar expuesta al aire.

  • Clasificación de las Aguas Termales

  • Según su composición química : Bicarbonatas, clorudas, sódicas, sulfatadas, sulfuradas, clorudas cálcicas, clorusulfuradas, ferruginosas. Arsenicales, radiactivas.

  • Según su Temperatura (Cº)

  • Hipertermales 50 a 100

    Mesotermales 35 a 50

    Hipotermales 20 a 35

    Prototermales 15 a 25

    Fuentes frías menos de 20

  • AGUAS MARINAS

  • Colombia cuenta con costas sobre el Océano Pacífico y el Mar Caribe que constituyen una tercera parte de su perímetro continental y desde 1978, ejerce jurisdicción sobre una zona económica exclusiva, adyacente al mar territorial, que cubre aproximadamente 988.000 Km2, o sea, un 87% del área del país en tierra firme.

    A pesar de la favorable situación natural del país en su frente marítimo, el aprovechamiento de dichos recursos y el uso económico del mar, ha tenido un desarrollo muy pequeño en relación con los recursos terrestres.

    Son evidentes los beneficios económicos y sociales que para éstas regiones significaría un fortalecimiento de la pesca marítima, el cultivo controlado de especies vivas o acuicultura, el transporte marítimo internacional y de cabotaje, el potencial energético especialmente de la plataforma continental ; las actividades vinculadas con la recreación y el turismo nacional e internacional ; la extracción de minerales y materias primas ; y en general, el gran desarrollo de la zona costera como franja de vinculación entre el continente y el océano.

    Desde el punto de vista continental, el país tiene una extensión de 1.141.748 Km2 y un perímetro de 9.242 Km. Si se considera además el mar territorial y su plataforma continental, sobre las cuales el Estado ejerce soberanía absoluta, se puede considerar que la extensión del país aumenta un 6% aproximadamente, en relación con su territorio continental.

    El 32.5% del perímetro continental está formado por los llamados “límites” con el Océano Pacífico y con el Mar Caribe, o sea, por sus costas marinas, lo cual significa que a lo largo de aproximadamente 3.000 Km (1.700 en el Caribe y 1.300 en el Pacífico), el país tiene acceso directo a una cantidad de recursos que son comparables en magnitud, a los que posee en todo su territorio continental, además del recurso en sí que constituye la extensa zona costera. Con la aprobación de la ley 10 de 1978 y con los tratados bilaterales celebrados o, en negociación con naciones vecinas, el país establece derecho dentro de una zona económica exclusiva de 200 millas náuticas en un área oceánica aproximada de 988.000 Km2, incluyendo los recursos que se encuentran en la columna de agua, el lecho y el subsuelo del mar de esta área.

    8.6 CUERPOS DE AGUA

  • Agua en Lagos y Embalses

  • Los lagos y embalses contienen importantes reservas de agua utilizables para fines económicos. El total de lagos y embalses existentes en Colombia, es de 1.636 aproximadamente, ocupando un área de 104.712 hectáreas.

    Los departamentos de Antioquia, Atlántico, Boyacá, Cundinamarca y Nariño son los que más área en lagos y embalses presentan, con un total de 60.351 hectáreas (57.51% del total). El volumen total es de cerca de 20.000 millones de metros cúbicos.

  • Agua en Ciénagas y varios.

  • Estos cuerpos ocupan un área de 607.504 hectáreas y los departamentos de Bolívar y Magdalena tienen 57.51% del área. El almacenamiento total es de cerca de 170.961 millones de metros cúbicos.

  • Almacenamientos de Agua en los Pantanos y Humedales

  • Los pantanos y humedales son zonas que se caracterizan por una saturación de humedad, estanqueidad y escasa fluidez en los horizontes superiores del suelo y el subsuelo. Aún no ha sido posible establecer el volumen de agua almacenada en las zonas pantanosas de Colombia, aunque se estima que la superficie ocupada por el total de estas, es de aproximadamente 1.967.988 hectáreas, es decir, cerca del 2% del área de Colombia. Es de anotar que estas áreas están concentradas en el Amazonas, Guainía y Guaviare, representando un 60% del total de ellas.

    En términos generales, el área total ocupada por los cuerpos de agua en Colombia es de 2.680.204 hectáreas, es decir 2.35% del área total continental de Colombia, con un almacenamiento de aproximadamente, 177.313 millones de metros cúbicos, sin incluir el agua almacenada en los pantanos y humedales.

  • USOS DEL AGUA

  • Hoy por hoy, se reconoce que los recursos de agua son críticos para el desarrollo de las actividades y sobrevivencia de las sociedades humanas.

    Desde tiempos milenarios varias civilizaciones han fundamentado su desarrollo en el recurso agua. En a la actualidad, el agua gobierna virtualmente, muchos procesos de industria y agricultura.

    La abundancia del agua hace que este recurso se constituya en el disolvente universal por excelencia, capaz de limpiar y arrastrar los variados desperdicios de las múltiples actividades humanas.

    Hasta hace muy poco el proporcionamiento de agua, se manejaba con un criterio simplista basado en la localización del área de existencia y disponibilidad del recurso. Así se sustentaron muchos conglomerados humanos. Posteriormente, se recurrió al fenómeno de almacenamiento y medios de transporte del recurso, para lograr llevar el agua hasta donde esta fuera requerida. Después del uso del recurso (agua), este es descargado por lo general, al cuerpo de agua más cercano ; con frecuencia, la misma fuente de donde provino. Los bajos costos del suministro de este recurso han permitido la fundamentación, asentamiento y consolidación de la sociedad moderna.

    El actual crecimiento exponencial de la población, así como la expansión industrial, han disparado las necesidades de obtención y suministro del agua. Estas necesidades han sido cubiertas por el logro de la construcción de embalses, de reservorios , de represas, de la diversión del curso de los ríos, de la construcción de líneas de conducción, de la construcción de acueductos, con el objeto de traer agua desde fuentes no contaminadas.

    La aplicación de modernas tecnologías para el suministro de abundantes cantidades de agua, para el abastecimiento y el uso casi estricto en procesos de agricultura, industria y municipalidades con pocos incentivos para su reutilización y conservación, ha incrementado la competencia por las ya limitadas fuentes de agua de fácil acceso. La obtención de inmensos volúmenes de agua para ser usados en actividades tales como la minería y la agricultura, han obligado a redireccionar la obtención del recurso, trayéndolo desde grandes distancias.

    Adicionalmente a la problemática de carácter tecnológico, que se genera por la inminencia de cumplir las metas por las necesidades que implanta la obtención del recurso, es hoy igualmente importante, la satisfacción de las necesidades por conservar un ambiente sano a través de un uso racional del agua, donde no se pierda la esteticidad del paisaje, ni otros propósitos recurso como son, los fines recreacionales. Desde luego que el cumplimiento de estas necesidades ,entra en conflicto con los conceptos de proveer y mantener un bajo costo en el suministro del recurso agua.

    El recurso agua no se encuentra como un sistema aislado, sino que es interactuante y de forma muy dinámica, con los sistemas del aire y de la tierra, como lo señala la Figura No. 7.

    En la interacción de estos ecosistemas participa el hombre como ser social, interviniendo con sus múltiples actividades y generando los hoy llamados ciclos de desperdicio, que se diferencian unos de otros por la naturaleza y el contexto de las actividades objeto de esas intervenciones ; como pueden ser la industria y la agricultura, los cuales se representan en las Figuras No. 8 y No. 9

  • IMPLICACIONES DEL CONCEPTO DE CALIDAD DEL AGUA

  • Como es apenas obvio, las diferentes actividades de intervención del hombre sobre el recurso agua, generan efectos directos e indirectos en las características del recurso. El primero y más visible efecto es la disminución de la disponibilidad y abundancia del recurso que incide en las propias necesidades de los diferentes usuarios. De otra parte, del uso del recurso resultan efectos e impactos que pueden ser ocasionados, por ejemplo, en los fenómenos de polución, de la disposición de desperdicios, los cuales a su vez ocasionan por ejemplo, cambios en la vida acuática o en las características físicas del agua, lo que incrementa su salinidad.

    En el caso de la agricultura por ejemplo, el arrastre de herbicidas, pesticidas y fertilizantes a través de aguas de escorrentía desde áreas cultivadas, puede afectar, impactando en grado suficiente, las cadenas tróficas acuáticas, ocasionando la pérdida de pesca deportiva, las posibilidades de acuicultura, o causando el crecimiento explosivo de algas acuáticas (eutroficación) ; fenómeno que a su turno, puede afectar el suministro de agua para los propósitos de uso industrial y doméstico, por parte de las municipalidades.

    La malla y/o sistema de interacciones entre los diferentes usuarios, caracterizan la complejidad de los problemas que se generan en torno a los muchos usos que se le pretenden dar a una misma fuente de suministro de agua. Con esta diversidad de necesidades, desde luego que no es difícil visualizar las múltiples preguntas y dificultades que surgen y están relacionadas con los derechos legales para el uso del recurso agua, con determinados criterios y parámetros de calidad. ( Ver Figura No. 10)

    Cuando se propone construir una política en torno al agua, es importante reconocer las limitaciones que tenemos por entender intuitivamente, la complejidad de los procesos físicos, biológicos y sociales que implican el manejo del recurso agua. Las diferentes disciplinas profesionales y del saber como por ejemplo, la ingeniería, la biología, la sociología , la geografía y muchas otras especialidades, deben comprometerse seriamente en la búsqueda y predicción de todos los aspectos del manejo del agua.

    De lo anterior, se desprende y fundamenta la necesidad de contar con un modelo matemático descriptivo - predictivo, a través del cual se logre entender las diferentes relaciones del sistema del recurso agua, con base en medidas cuantitativas que permitan interpretar la complejidad de las interacciones de las diversas partes del recurso agua, sin que se requieran cantidades ingentes de datos precisos. Es importante establecer este modelo paralelamente al diseño y conceptualización de las políticas del recurso agua, su manejo, y el establecimiento de normatividades referentes a la calidad del recurso.

    En las consideraciones anteriores se ha tratado de establecer el marco conceptual a través del cual, se pueda llegara una definición de la calidad del agua, que se pueda plasmar en el contexto nacional del país, en una realidad práctica de criterios y parámetros medibles, verificables, homologables ; pero con una visión prospectiva acorde con el potencial desarrollo futuro del país y con la responsabilidad ética que permita, la conservación sostenible del recurso.

    Se planteará entonces, de aquí en adelante ,en el presente documento, una conceptualización de la calidad del agua de acuerdo con la disponibilidad en términos de cantidad y calidad requerida por el recurso para abordar varias necesidades de la sociedad en torno a su uso ; necesidades tales como : La selección de alternativas de las fuentes de agua, los tipos y grados de calidad del agua cruda ; los eventuales tratamientos que sean demandados por los criterios de uso, las necesidades de transporte y distribución del agua, con un particular énfasis en el suministro público de agua potable ; aguas para uso doméstico y consumo humano, aguas de uso industrial, aguas de uso en agricultura,etc.

    Desde luego que cada tipología del uso del agua predefine y delimita el concepto de calidad del agua, por eso es importante señalar la definición de algunos términos que permitan comprender integralmente el concepto de calidad de agua.

    • Ambiente : Es el hábitat físico y biótico que nos rodea a través del cual, nosotros podemos ver, oír, tocar, oler y saborear.

    • Sistema : Es el conjunto de arreglo de cosas y seres que estén conectados e interrelacionados para conformar una unidad que soporte un todo, por ejemplo, el sistema solar, un sistema de irrigación, el sistema de una cuenca, etc.

    • Polución : Este término puede definirse como un cambio indeseable de las características físicas, químicas o biológicas del agua, el aire o el suelo, que puede peligrosamente afectar la salud, la sobrevivencia y actividades del hombre y otros organismos vivos.

    • Irrigación : Es el proporcionamiento del agua para propósitos de agricultura, para facilitar el crecimiento y el mantenimiento de los cultivos. Este procedimiento hace la agricultura posible, aún en áreas donde es muy difícil sostener los cultivos. La irrigación definitivamente, consume las mayores cantidades de agua en el contexto de las actividades del hombre.

    • Industria : La transformación de materias primas y la operación de procesos, dependen grandemente de un adecuado suministro de agua, bien sea que se va a emplear en el producto, por ejemplo, en la fabricación de bebidas, o porque se va a usar en el proceso de producción, por ejemplo, en el enfriamiento de máquinas que generan calor.

    • Aguas Reclamadas : Se refiere al agua que ha sido tratada suficientemente, para se reusada directamente en la industria, en la agricultura, o para la aplicación restringida en las municipalidades.

    • Transporte : El medio acuático sigue siendo el sistema de transporte de más reducido costo. La contaminación de aguas superficiales causada por las diferentes máquinas y embarcaciones utilizadas, se constituye en un problema muy significativo que requiere regulaciones , con el fin de prevenir y controlar este fenómeno.

    • Recreación : Es una prioridad del desarrollo social. El baño, la natación, dependen fundamentalmente del uso de aguas no contaminadas. La propagación de los peces y de la flora acuática es afectada directamente, por la polución de los cuerpos de agua.

    • Suministro Público de Agua : Se refiere al proporcionamiento y uso de aguas seguras y limpias para el uso en las viviendas, escuelas, hospitales, lugares de trabajo, actividades comerciales e industriales, limpieza de la red vial, protección contra el fuego e incendios. El agua de beber, de la higiene personal y propósitos sanitarios, aspectos fundamentales determinantes de la salud, la calidad de vida y el bienestar social.

  • REQUERIMIENTOS DE CANTIDAD DEL RECURSO. DEMANDA DE AGUA

  • La demanda del agua por la tipología de su uso es la sumatoria de todas las demandas individuales para la que es requerida. Por ejemplo, en un sistema de suministro de aguas públicas, estas demandas individuales pueden ser : El agua requerida para la remoción de las heces y la orina en los servicios sanitarios, el agua para el lavado de la malla vial, el agua para el enfriamiento industrial, el agua para uso doméstico, el agua para cocción de alimentos, el agua para el baño corporal y la higiene, etc. Esta demanda está referida a un tiempo dado expresado en horas, días, meses, años. La demanda por agua no es constante y de hecho, varía con los períodos climatológicos. En el caso particular de las comunidades, este concepto se señala como la demanda promedio por día y se puede establecer y expresar mediante fórmulas de cálculo convalidadas internacionalmente. A continuación, se presenta un ejemplo :

    Uso total del agua en un año (volumen)

    Demanda Diaria Promedio : -------------------------------------------------------

    365 días del año (Tiempo)

    Se expresa el resultado en metros cúbicos/día = m3/día

    Con frecuencia es conveniente expresar la :

    Demanda diaria promedio de la comunidad

    Demanda Diaria Promedio : -------------------------------------------------------

    por persona Población de la comunidad estimada en

    la mitad del año

    Se expresa el resultado en m3/persona/por día.

    Estas son dos medidas fundamentales para tener en cuenta en los requerimientos de cantidad de agua dentro del concepto integral de la calidad de éste recurso.

  • LA POLUCIÓN O CONTAMINACIÓN DEL AGUA COMO FACTOR DETERMINANTE DEL CONCEPTO DE LA CALIDAD DEL AGUA

  • La polución del agua se refiere a cualquier tipo de contaminación que ocasione cambios físicos, químicos , biológicos en las aguas superficiales y/o subterráneas que afectan al hombre y otros organismos vivos.

    La polución del agua es a veces un término de poca precisión, ya que puede no reflejar la naturaleza y origen de los materiales contaminantes. También es importante anotar que la manera de abordar los problemas de contaminación del agua depende en gran parte, de la naturaleza y características de los agentes contaminantes, como por ejemplo, si ellos son demandantes de oxígeno, si son promotores de eutroficación, si son infecciosos, si son sustancias tóxicas, o si simplemente, no pueden ser caracterizados con un cierto grado de precisión , o si son una mezcla de diferentes componentes.

    Los niveles de calidad y pureza requeridos por el agua, dependen esencialmente de su uso. De tal manera, que un agua, por ejemplo, demasiado contaminada para beber, puede resultar satisfactoria en el enfriamiento de la producción de acero, en la generación de electricidad, en una planta hidroeléctrica o para enfriar el vapor de una planta termoeléctrica. Así mismo, el agua contaminada para la recreación, puede usarse entonces, para la navegación.

    La contaminación del agua como la del aire, puede tener características globales, nacionales, regionales y locales. Es decir, debe apreciarse dentro de un concepto geográfico amplio, que considere las cuencas hidrográficas como el operador sistemático básico del ciclo hidrológico, el cual opera a través de flujos de entrada y flujos de salida que regulan la dinámica de la cuenca y de los propios fenómenos del ciclo hidrológico ; como son , la intercepción vegetal que influye directamente y se correlaciona con los fenómenos de infiltración sub-superficial y profunda, así como con la escorrentía superficial.

    Así mismo, la intercepción vegetal de las precipitaciones a nivel del follaje de los árboles y plantas, regula la evapotranspiración. La naturaleza del suelo de la cuenca y el grado de intervención que haya tenido el hombre, establecen los parámetros más fundamentales en el fenómeno de evapotranspiración. Del balance de estas interacciones, surge el potencial de caudales de base que junto con los caudales superficiales generados por la escorrentía, se establecen los volúmenes de los cauces de las cuenca, el volumen de lagos y lagunas que eventualmente puedan existir en zona ; las posibilidades de evapotranspiración y anegación, así como el enriquecimiento de caudales en otras cuencas como resultado de una salida parcial del sistema operador. La dinámica de este sistema operador se representa esquemáticamente en la figura 01 de Carmona H. La cuenca hidrográfica como un operador sistémico del ciclo hidrológico.

  • FUENTES, TIPOLOGIA Y EFECTOS DE LA POLUCION DEL AGUA

  • Fuentes Puntuales y No Puntuales

  • La definición de este tipo de clasificación entre fuentes puntuales y no puntuales, resulta conveniente y útil para establecer criterios, parámetros y estándares de calidad de agua, así como para determinar la regulación de los usos y las medidas de control. Obviamente, la definición de las fuentes puntuales o no puntuales desde el punto de vista de la población, depende fundamentalmente, de las actividades del hombre.

    Las fuentes puntuales son aquellas que descargan contaminantes por intermedio de tubos, alcantarillas y diques de conducción en puntos específicos de un determinado cuerpo de agua. Ejemplos de estas descargas puntuales son los efluentes de una fábrica, las plantas de tratamiento de aguas residuales, las descargas de las plantas eléctricas, los residuos de las minas de carbón, los barcos tanqueros transportadores de combustibles, las descargas de las plataformas petroleras en el mar, etc. (Ver Figura No. 11)

    Las fuentes contaminadas no puntuales de agua, están distribuidas en una gran área y descargan las sustancias y materiales polucionantes esparciéndolos o depositándolos en las cuencas a través de ellas, sin una distribución o una determinación fija. Entre los ejemplos más sobresalientes de esta condición, se pueden señalar : la contaminación de aguas superficiales por escorrentía y arrastre ; de aguas subterráneas superficiales y profundas a partir de agroquímicos y fertilizantes usados en los cultivos de la agricultura. También ,los subproductos de los procesos de la alimentación del ganado, del consumo de las áreas urbanas y suburbanas, de la construcción de carreteras y áreas de estacionamiento para automotores.

  • PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AGUA Y SUS EFECTOS

  • Por conveniencia didáctica, en este documento, las formas biológicas, químicas y físicas de la contaminación del agua, se han catalogado en ocho categorías principales :

  • Agentes infecciosos causantes de enfermedad en el hombre y/o los animales (bacterias, virus, protozoarios, parásitos, etc.)

  • Desperdicios de alta demanda de oxígeno (aguas residuales domésticas, excrementos de animales y otros desechos orgánicos biodegradables que consumen el oxígeno disuelto en el agua).

  • Agentes químicos inorgánicos solubles en el agua (ácidos, sales, metales tóxicos y sus compuestos).

  • Nutrientes inorgánicos de las plantas (nitratos solubles en agua, sales de fósforo, fosfatos)

  • Compuestos químicos orgánicos (solubles o insolubles en el agua, petróleo, aceites, gasolina, plásticos, pesticidas, solventes y muchos otros).

  • Sedimento o materiales en suspensión (partículas insolubles de suelo, arena y materiales orgánicos e inorgánicos que permanecen suspendidos en el agua.)

  • Sustancias y compuestos radioactivos.

  • Calor.

  • Agentes Infecciosos Causantes de Enfermedades

  • Muchas bacterias, virus, protozoarios (unicelulares) y algunos gusanos, son agentes causantes de importantes enfermedades tales como fiebre tifoidea, cólera, desinteria, hepatitis infecciosa y esquistosomiasis. La mayoría de estos agentes patógenos entran y llegan al agua principalmente, a través de las heces, orina del hombre y otros animales.

    La mayor parte de las fuentes contaminantes son los pozos sépticos, aguas residuales domésticas no tratadas o plantas para tratamiento en mal funcionamiento, drenajes y alcantarillados con fugas y/o en mal funcionamiento, descargas de mataderos y/o plantas procesadoras de alimentos.

    En los países con bajo desarrollo económico donde los servicios públicos son deficientes, no están protegidos o el suministro de agua no es adecuado, la contaminación del agua es una causa importante de morbi -mortalidad. No sin razón, la Organización Mundial de la Salud señala que la contaminación del agua por estos agentes patógenos en el mundo, causa cerca de 25.000 muertes por día. Por el contrario, en los países más desarrollados, la purificación del agua y su mejor calidad han reducido considerablemente, la incidencia de enfermedades vehiculizadas por el agua.

    En la Tabla No. 1 se señalan los más importantes y comunes agentes patógenos que pueden ser transmitidos por el agua contaminada :

    ENFERMEDADES MÁS COMUNES Y FRECUENTES DEL HOMBRE TRANSMITIDAS A TRAVÉS DE AGUAS CONTAMINADAS

    TIPO DE ORGANISMO

    ENFERMEDAD

    EFECTO

    * Bacteria

    • Fiebre Tifoidea

    • Cólera

    • Desinteria Bacteriana

    • Enteritis

    Diarrea, vómito severo, bazo inflamado, intestino inflamado. Con frecuencia mortal, si no es tratada oportunamente.

    Diarrea, vómito, severa deshidratación. Con frecuencia fatal si no se trata.

    Diarrea y mortalidad frecuente en niños.

    Dolor estomacal severo, náuseas,vómito, deshidratación sumamente fatal.

    * Virus

    • Hepatitis Infecciosa

    (hepatitis A)

    * Poliomelitis

    Fiebre, dolor de cabeza, pérdida de apetito, dolor abdominal, hepato megalia raramente fatal. Puede causar daño hepático permanente.

    Fiebre alta, dolor de cabeza, rigidez de nuca, dolor muscular, severa parálisis de extremidades, paro respiratorio, puede ser fatal, deja muchas secuelas.

    • Protozoarios

    • Parásitos

    *Gastroenteritis Viral

    • Desintería Amebiana

    • Esquistosomiasis

    Frecuente en niños, diarrea profusa, vómito, deshidratación severa, puede ser fatal en menores de 5 años.

    Diarrea severa, dolor de cabeza y abdominal ; fiebre, escalofrío, causa abcesos intestinales y de hígado, puede causar perforación intestinal y muerte.

    Dolor abdominal, brotes cutáneos, anemia, fatiga crónica, hepato-expleno megalia, muerte.

    Tabla No. 1

    La detección específica en el agua de agentes infecciosos patógenos causantes de enfermedad, es un proceso difícil, dispendioso y costoso. Actualmente el agua potable y las aguas recreacionales , por ejemplo, piscinas, pueden ser rutinariamente analizadas para determinar la frecuencia de bacterias coliformes, las cuales se encuentran en gran número, en el intestino del hombre y los animales, y en consecuencia, en sus heces. La gran mayoría de las bacterias ediformes no son dañinas, pero su presencia en el agua se ha usado como un indicador de contaminación que señala la eventual presencia de bacterias y virus entémicos, realmente peligrosos para el hombre.

  • Desperdicios con alta demanda de Oxígeno

  • Por lo general, la mayoría de los desperdicios orgánicos pueden ser biodegradables por digestión aeróbica (consumiendo oxígeno), a través de organismos descomponedores, bacterias, hongos, siempre y cuando exista en el agua, suficiente oxígeno disuelto. La mayoría de las fuentes contaminantes que generan desperdicios con alta demanda de oxígeno, son generados en plantas de tratamiento de aguas residuales o en mal funcionamiento. La escorrentía de aguas urbanas, plantas de procesamiento de alimentos de origen animal, procesos de curtiembres, refinerías de petróleos, plantas textiles, plantas productoras de papel.

    Cuando aguas superficiales son sobrecargadas de desperdicios biodegradables, se genera una proliferación explosiva de descomponedores que reducen la disponibilidad y suministro de oxígeno disuelto a otros organismos acuáticos, especialmente los peces, los moluscos de concha (ostras), hasta el punto que estos mueren por sofocación. El completo agotamiento de oxígeno en el agua, trae como consecuencia la muerte de todas las formas de vida allí existentes, con excepción de las bacterias anaeróbicas, que no requieren oxígeno para degradar el material orgánico.

    La descomposición de materiales de desecho de tipo orgánico por parte de los organismos descomponedores aneróbicos que no requieren oxígeno, lleva a la producción de sustancias tóxicas de olores agresivos, tales como por ejemplo : gases de ácido sulfídrico (H2S), gases de amonio y metano (gas de los pantanos), que emerge a la superficie.

    Estas condiciones lesionan la estética del paisaje e impiden los programas recreacionales, la pesca comercial, o el desarrollo de centros de turismo y de recreación.

    Uno de los más útiles indicadores para evaluar la habilidad de las aguas superficiales para sustentar la vida acuática, es la medición del contenido de Oxígeno Disuelto (DO), o sea, la cantidad de gas oxígeno disuelto en una determinada cantidad de agua a una particular temperatura y presión atmosférica.

    La cantidad de desperdicios o desechos consumidores de oxígeno presentes en un cuerpo de agua, se puede valorar determinando la demanda biológica de oxígeno (BOD) (PBO) ; o sea la cantidad de oxígeno disuelto necesario para degradar los materiales orgánicos presentes en un determinado volumen de agua durante un periodo de cinco días de incubación a 20ºC.

    Ciertos compuestos químicos distintos a los desperdicios orgánicos, también son capaces de reaccionar con el oxígeno disuelto en el agua. La Demanda Química de Oxígeno (DQO), es una medición más segura y más completa de la disminución total de oxígeno disuelto en agua. El agua es considerada altamente contaminada cuando el DBO o DQO ocasionan que el oxígeno disuelto presente en el agua, esté por debajo de 4.5 ppm y muy gravemente si la DO está por debajo de 4 ppm.

  • Agentes Químicos Inorgánicos Solubles en el Agua

  • Un gran número y diversidad de compuestos químicos inorgánicos solubles en el agua, tales como, ácidos, sales, metales tóxicos, etc., llegan al agua desde fuentes puntuales y no puntuales . Los ácidos pueden entrar y contaminar el agua por ejemplo, de las minas subterráneas de carbón (socavón), de diferentes tipos de industrias y de la expedición de lluvia ácida. ( Ver Tabla No. 2). Las sales de sodio, calcio y otros elementos, pueden alcanzar el agua por intermedio de la irrigación, de las operaciones de perforación de pozos petroleros, de numerosos procesos industriales, de la escorrentía de procesos urbanos, etc. Las descargas de procesos industriales de la minería pueden y de hecho contaminan el agua con compuestos de metales pesados tóxicos como el arsénico, cadmio, cromo, plomo y mercurio.

    FUENTES Y EFECTOS DE LOS METALES TÓXICOS MÁS USADOS.

    METAL

    FUENTES CONTAMINANTES

    PRINCIPALES EFECTOS EN SALUD

    • Arsénico (As).

    • Berilio (Be)

    • Cadmio (Cd)

    • Plomo (Pb)

    • Mercurio (Hg)

    • Metil Mercurio

    • Quemas de carbón y petróleo.

    • Ebullición de no ferrozos.

    • Aditivos de vidrio y pesticidas

    • Quemas de Carbón y petróleo.

    • Plantas de cemento y cerámicas.

    • Quemas de carbón y petróleo.

    • Minería del Zinc y baterías

    • Emisiones de exhostos de automotores

    • Baterías de plomo

    • Pinturas

    • Producción de metales no ferrosos.

    • Esquema de carbón

    • Extracción de oro

    • fungicidas

    • Pinturas

    • usos industriales

    • Efectos tóxicos acumulativos-carcinógenos.

    • Lesiones de piel, enfermedad respiratoria. Carcinógeno.

    • Carcinógeno, hipertensor.

    • Enfermedad cardiovascular, daño hepático.

    • Daño pulmonar

    • Daño cerebral.

    • Desorden de comportamiento

    • Sordera en los niños

    • Mortalidad elevada

    • Daño del sistema nervioso central y periférico

    • Daño renal, teratogénesis.

    • Mortalidad.

    Tabla No. 2

  • Nutrientes Inorgánicos de plantas

  • El fósforo en forma de fosfato y el nitrógeno en forma de nitrato y de amonio, son compuestos nutritivos esenciales de las plantas acuáticas. Las fuentes contaminantes de estos compuestos son puntuales y no puntuales. De las del primer tipo, son por ejemplo, las plantas de tratamiento de aguas residuales y algunas industrias. De las no puntuales se destacan la escorrentía natural y urbana, las tierras de cultivo (fertilizantes inorgánicos), residuos de excrementos de orina del ganado y las minas de fosfato.

    En cantidades excesivas estos nutrientes de plantas causan acelerado crecimiento de las algas y otras plantas acuáticas, que deterioran el olor , sabor y características estéticas de las aguas, bloquean la luz solar. Cuando las algas mueren, los descomponedores aeróbicos disminuyen el oxígeno disuelto imposibilitándo la supervivencia de otra formas de vida acuática. De otra parte, el agua con altos contenido de nitrógeno (nitratos y amonio), no es apta para beber. El intestino humano convierte los nitratos en nitritos, los cuales son altamente tóxicos y pueden causar la muerte de infantes y niños.

  • Compuestos Químicos Orgánicos

  • Miles de compuestos químicos orgánicos terminan sobre aguas superficiales o aguas profundas. La mayoría de los compuestos orgánicos sintéticos resultan interactuando, o son introducidos en la hidrósfera como consecuencia de las actividades del hombre. El petróleo crudo y los subproductos de los procesos de refinación, son con frecuencia arrojados a los ríos y océanos. Las mayores fuentes de ésta problemática de contaminación ambiental son por ejemplo : los accidentes de barcos tanqueros, las rupturas no intencionales de tubos de conducción, la voladura terrorista de oleoductos, la inadecuada disposición de lubricantes y grasas procedentes de máquinas y automotores, pesticidas provenientes de la agricultura y de actividades de jardinería.

    Las aguas subterráneas pueden ser contaminadas con gasolina, aceites, solventes orgánicos, percolados al subsuelo por lixiviación. Así mismo, el agua subterránea puede ser contaminada a partir de sustancias químicas orgánicas tóxicas que se han depositado en rellenos sanitarios o en lugares de desecho. (Ver Figura No. 12)

    Los plásticos orgánicos sintéticos, los detergentes, los solventes de grasas tales como el tricloro etileno (sustancia cancerígena), con frecuencia usado en la industria de lavanderías, son dispuestoss inadecuadamente y pueden llegar a contaminar las aguas subterráneas. (Ver Figura No. 12)

    Algunos otros componentes orgánicos que se encuentran contaminando aguas superficiales, han sido el resultado de las reacciones que ocurren entre sustancias ilegalmente y/o inadecuadamente descargadas en el agua, y pueden entonces reaccionar con compuestos usados para el tratamiento y desinfección del agua. Ejemplo destacable de esta situación es la formación de Trihalometanos como cloroformo (CHCL3), que se forma de la reacción del Cloro para el tratamiento del agua, con materia orgánica contenida en aguas no tratadas.

    Existen por lo menos 700 compuestos orgánico-sintéticos, que pueden aparecer contaminando los suministros de agua potable. Muchos de estos compuestos son ocasionantes de daño renal, defectos y malformaciones congénitas, y de comprobada causalidad de cáncer en animales de laboratorio. De otra parte, los trihalometanos, como el tricloro etileno y el cloroformo, son rápidamente evaporados cuando el agua se usa caliente, originando procesos de inhalación respiratoria, que son más graves que la misma ingestión de agua no potable. Probablemente la única y más efectiva forma de controlar este tipo de contaminantes dela agua, es ejercer un estricto control en las fuentes de sus emisiones.

  • SEDIMENTOS Y MATERIALES EN SUSPENSION

  • Partículas insolubles de suelo, rocas, arcilla y otros numerosos compuestos orgánicos e inorgánicos, son arrastrados hacia las aguas superficiales, bien sea por procesos de escorrentía natural o como consecuencia de las actividades de la agricultura, minería, construcción, manejo de haciendas agropecuarias, etc. Los sedimentos con grandes partículas como arenisca, se sedimentan rápidamente en el fondo de los cuerpos de agua, formando los bancos sedimentarios cerca de los puntos de entrada. Las partículas más pequeñas como las de arcilla y material fino particulado, pueden permanecer suspendidas en el agua por tiempo hasta de semanas y meses, antes de que se logre su asentamiento en el fondo o sean depositadas en los deltas y estuarios cerca a las desembocaduras de los ríos o en los procesos de anegación e inundación.

    En lo que respecta a la planta de tratamiento de aguas, la mayoría de las partículas son fácilmente filtradas y no representan, en términos generales un peligro para la salud humana. Una situación excepcional lo son las partículas de asbesto, resultantes del deterioro de líneas de conducción y que pueden llegar al hombre en aguas domésticas para consumo humano ; es posible que a ellas se adosen y absorban, metales tóxicos, pesticidas, bacterias u otras sustancias peligrosas.

    Las partículas en suspensión oscurecen el agua, la opacan y en aguas naturales, reducen el crecimiento de las plantas acuáticas, matan peces por excesiva concentración, obturando las agallas o reduciendo la capacidad filtrante de los moluscos bivalvos. También los sedimentos y partículas suspendidas perjudican el funcionamiento y absorción de bombas y tuebinas para la generación de hidroenergía, reducen la capacidad de los accesos portuarios taponando los canales y bahías, etc.

  • COMPUESTOS Y SUSTANICAS RADIOACTIVAS

  • Los radio isótopos, particularmente aquellos como el Radio- 226, Radio- 228, el estroncio- 90, el uranio-238, pueden llegar hasta las aguas superficiales desde pozos geotérmicos o por la liberación accidental en los varios pasos de los procesos de generación de energía nuclear en plantas construídas para este propósito. De la producción de armas nucleares, de los hospitales y centros de diagnóstico, de la industria y de los laboratorios donde los radio isótopos mencionados u otros, se usan en experimentos de investigación.

    De otra parte, por ejemplo, el radón -222, se encuentra en los depósitos subterráneos de uranio, granito y roca fosfórica. Desde allí ppueden contaminar las fuentes de aguas subterráneas. Hoy se sabe que la radiación ionizante desprendida de estos isótopos, puede causar mutaciones en el material genético ADN, malformaciones congénitas con defectos al nacimiento, daño genético y cáncer. El control de la contaminación del agua por parte de éstas sustancias, requiere de estrictas medidas de seguridad y de un gran desarrollo tecnológico.

  • EL CALOR

  • El agua obtenida de ríos, lagos, del mar y de los océanos y utilizada para el enfriamiento de plantas térmicas de energía y de plantas industriales, y que posteriormente es retornada a las aguas superficiales, puede ocasionar efectos adversos en los ecosistemas acuáticos.

  • PROCESOS NATURALES QUE AFECTAN LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

  • Las formas químicas y las concentraciones de la mayoría de las sustancias y compuestos, cambian considerablemente una vez son depositadas sobre cuerpos de aguas superficiales. Estos cambios por lo general, son el resultado de la interacción de cuatro procesos naturales :

  • Dilución

  • Biodegradación

  • Amplificación Biológica

  • Sedimentación

  • El grado de dilución y la biodegradación de los residuos y desechos altamente demandantes en el consumo de oxígeno por parte de los microorganismos descomponedorese, y en los cuerpos de aguas superficiales, es francamente dependiente del volumen y las tasas de flujo.

    Por ejemplo, en un río rápido y caudaloso, las relativamente pequeñas cantidades de contaminantes, son rápidamente disueltas a bajas concentraciones y el suministro de oxígeno disuelto requerido para la vida acuática y para la biodegradación, es también, rápidamente renovado. Sin embargo, algunos ríos pueden ser , o han sido sobrecargados por los contaminantes. El río Bogotá por ejemplo, es contaminado por las aguas residuales de una ciudad de cerca de siete millones de habitantes y por los desechos de muchas industrias.

    En Tocaima , Cundinamarca, a 120 Km río abajo, el río presenta un recuento de coliformes, cuarenta mil veces por encima de los niveles permitidos en las aguas de algunos ríos de Estados Unidos y Europa.

    La dilución es francamente disminuida cuando el caudal y el flujo es lento, o cuando se obtiene de él agua para irrigación y /o para procesos de enfriamiento, para luego ser retornada a altas temperaturas, lo cual ocasiona una disminución de la demanda de oxígeno.

    Los lagos, los reservorios, los estuarios, los océanos, son mucho más efectivos en el fenómeno de dilución, debido a que este tipo de cuerpos de agua tienen capas estratificadas que permiten muy poca mezcla vertical. La estratificación también reduce los niveles de oxígeno disuelto, especialmente en las capas más profundas. Así mismo los lagos y los reservorios tienen muy poco flujo y por lo tanto, su capacidad de dilución es reducida, como también la recuperación de la demanda de oxígeno.

    Otro problema adicional que recae en el factor de dilución para efectos de dispersión de los contaminantes es el que desafortunadamente algunas sustancias, especialmente los compuestos químicos orgánicos, pueden causar efectos muy dañinos y graves en la vida acuática y en los humanos, aún a muy bajas concentraciones. La biodegradación es ineficiente o poco efectiva en la remosión de sustancias contaminantes persistentes. Así mismo, las concentraciones de algunos de estos contaminantes, por ejemplo, el DDT y los PCB ; los componentes mercuriales y algunos radio isótopos, pueden ser concentrados y biológicamente amplificados, en la medida que avanzan en las cadenas tróficas.

    La sedimentación puede remover algunas cantidades de contaminantes orgánicos e inorgánicos que pueden estar absorbidos a las partículas que se sedimentan, acumulándose en el lodo del fondo de los lagos y/o reservorios, o en ríos lentos de bajo flujo y caudal. No obstante,estas sustancias pueden ser resuspendidas, por dragado, , por agitación o por procesos de anegación e inundaciones. Aunque los procesos naturales de dilución, biodegradación, y sedimentación, pueden reducir la concentración de sustancias contaminantes hasta niveles insignificantes y no peligrosos, no sobra recordar, que la mejor solución a las diferentes formas de polución de aguas , es prevenir y reducir la entrada de sustancias, compuestos y materiales contaminantes.

  • POLUCIÓN DE LOS OCÉANOS

  • Los océanos son el destino final natural de los desperdicios y desechos del hombre. Los mares y océanos reciben una gran cantidad de contaminantes de múltiples fuentes. Por lo general, estos contaminantes provienen vía los ríos y desde áreas urbanas y de agricultura, de descargas puntuales de ciudades e industrias localizadas en las zonas costeras, por directa disposición de materiales de dragado de basuras urbanas, de aguas residuales y basura desechada desde los barcos mercantes, o de cabotaje, de derrames accidentales de petróleo, desde los barcos tanqueros, o de plataformas marinas para la explotación de petróleo.

    Los principales problemas de contaminación de los océanos se presentan en los bordes y orillas de los puertos, estuarios, humedales y mares interiores como el Báltico y el Mediterráneo, usualmente cerca de las grandes ciudades y de la desembocadura de los ríos más contaminados. Desde luego que los océanos tienen gran capacidad de dilución y depresión de las sustancias contaminantes, así como la biodegradación, pero también, tiene sus límites. Por lo general, los océanos no son capaces de dagradar plásticos, pesticidas y algunos otros compuestos químicos sintéticos creados por el ingenio del hombre. Se calcula que anualmente, por lo menos dos millones de aves marinas , y cerca de cien mil mamíferos marinos (ballenas, focas, manatíes, delfines), mueren a consecuencia de la ingestión de recipientes, bolsas y otros desechos o basuras plásticas arrojados a los océanos.

  • CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

  • Las aguas subterráneas son un recurso vital ya que proporcionan agua para consumo humano, por lo general , de alta calidad y particularmente en las áreas rurales donde más se requiere y en donde los métodos de obtención pueden ser a través de tecnologías simples.

  • VULNERABILIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS A LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL.

  • La mayoría de las bacterias y otros agentes patógenos, así como los sólidos en suspensión, son removidos desde las aguas superficiales y son percolados al suelo hasta los acuíferos. Este proceso está influenciado por el volumen de contaminantes y el tipo de suelo donde se encuentra ubicado el acuífero. Por ejemplo, estos contaminantes no son efectivamente filtrados a través de suelos arenosos.

    De otro lado, aparentemente ningún tipo de suelo resulta eficiente en la retención de virus y la mayoría de los compuestos químicos órgano - sintéticos . Por otra parte, la degradación de residuos con alta demanda de oxígeno no es eficiente en los acuíferos subterráneos, entre otras cosas por la carencia de oxígeno disuelto y la presencia de suficientes microorganismos en las aguas subterráneas.

    Una vez los contaminantes llegan al agua subterránea, no alcanzan a ser efectivamente diluídos ni dispersados, debido al escaso movimiento y fluidez de las aguas subterráneas. Una vez el acuífero se contamina puede permanecer así por décadas y hasta siglos, dependiendo básicamente de la velocidad de sustitución del mismo. Por estas características de los acuíferos, el problema de la contaminación de las aguas es uno de los de más difícil manejo. Hoy existen en todo el mundo grandes problemas de contaminación de aguas subterráneas con la desafortunada tendencia a empeorar.

    En la Figura No. 13 se representan esquemáticamente las mayores y más posibles fuentes de contaminación de las aguas subterráneas.

  • OBJETIVOS BÁSICOS DEL CONTEXTO INTEGRAL DE LA CALIDAD DEL AGUA

  • Uno de los objetivos básicos por alcanzar dentro del contexto integral de la calidad del agua, es el establecer o determinar los controles y medidas ambientales que permitan lograr los objetivos específicos de la calidad ambiental del recurso agua.

    Como se aprecia en la información que se ha descrito anteriormente, uno de los principales problemas de la calidad del agua está determinado por la descarga de residuos contaminantes, originados o resultantes de las actividades del hombre y su interacción con la naturaleza, que interfieren en los deseados y diferentes usos del agua. Obviamente que el concepto de un determinado uso del agua, está condicionado a los resultados de la discusión, interacción y concertación entre los sectores económicos, políticos y sociales , así como con la potencialidad en términos de cantidad, la disponibilidad para su distribución y la calidad del agua.

    La determinación de los principales problemas de contaminación relacionados con la calidad del agua ; así como los determinantes de su interferencia para los diferentes usos del recurso, deben ser caracterizados a través del muestro y análisis de la calidad del agua.

    En la tabla No. 3 se señalan las interferencias en el uso del recurso agua, que ocasionan las principales manifestaciones de los problemas de contaminación, así como su relación con los problemas contaminantes de la calidad del agua y sus variables.

    Los propósitos fundamentales en el manejo de la calidad del agua, son poder determinar el tipo de problema de calidad y cómo está relacionado e interfiriendo con el uso del recurso, señalar cómo se manifiesta esta interferencia, para poder determinar con claridad qué variables en cuanto a la calidad del agua deben ser controladas y qué instrumentos y tecnologías deben ser utilizadas para su control.

    Para alcanzar el control de la calidad del agua, es necesario hacer uso de criterios, estándares y/o parámetros. Los criterios de calidad del agua, se refieren a las medidas que definen la calidad del agua con el fin de lograr o alcanzar un uso específico. Los estándares de calidad del agua se refieren a la interpretación de los criterios en normas legales de cumplimiento relacionadas, por ejemplo, con los límites de descarga de los afluentes resultantes de las diferentes actividades del hombre. Por lo tanto, la definición de límites estándares , está enmarcada en dos aspectos fundamentales :

  • El uso que al cuerpo del agua se le vaya a dar ; (por ejemplo, recreación, agricultura) y los propósitos de su protección.

  • Una concentración límite, expresada numéricamente referente de un determinado contaminante , que sea tolerado por un cuerpo de agua específico.

  • PERSPECTIVA Y PROSPECTIVA GENERAL DEL ANÁLISIS DE LOS PROBLEMAS DE LA CALIDAD DEL AGUA

  • Los principales componentes del problema de contaminación que impactan la calidad del agua, pueden señalarse en tres aspectos generales :

  • Los flujos de entrada, caracterizados por la entrada de residuos en el medio ambiente resultantes de las actividades del hombre y la naturaleza.

  • Las reacciones en el agua y el transporte físico de la misma, es decir, las transformaciones biológicas y el movimiento del agua que da como resultado diferentes niveles de calidad del agua ,en diferentes lugares del cuerpo de agua o del ecosistema acuático.

  • Los flujos de salida referenciados a las concentraciones de una sustancia, resultantes de las interacciones de ellas con el medio acuático, por ejemplo, concentraciones de oxígeno disuelto, nutrientes y su localización en un cuerpo de agua durante un periodo de tiempo, días, meses, años.

  • Los flujos de entrada son descargados en un determinado sistema ecológico ; un río, un lago, un estuario o una determinada región oceánica. Como resultado de los fenómenos químicos, físicos, biológicos (hidrólisis química, sedimentación física, biodegradación bacteriana), como ejemplos relevantes, entonces estos flujos resultan expresados en la concentración específica de una sustancia en un determinado cuerpo de agua.

    Concomitantemente y como consecuencia de los diferentes mecanismos públicos, legales y de evaluación de un determinado uso del recurso agua, que eventualmente pueda ser establecido para una región o zona del cuerpo de agua a ser utilizado, es necesario entonces establecer una serie de estándares ecológicos y/o de salud pública basados en la interpretación de esos mecanismos y en el propósito del uso del recurso.

    Estos estándares deben a su vez, ser comparados con mediaciones de las concentraciones de las sustancias resultantes de las descargas del residuo y de las mediaciones actuales reales, comparadas con las concentaciones deseadas.

    Es así como se debe sustentar conceptualmente el control de la calidad del recurso agua, respecto de la perspectiva de los análisis de los problemas de la calidad del recurso, con el fin de poder proyectar prospectivamente las soluciones a los problemas que se vuelvan más complejos y a los nuevos que eventualmente aparezcan.

    En el Flujograma No. 1 se resumen las interacciones mencionadas anteriormente.

    Para un efectivo control de la calidad del agua, entonces es claro, que es necesario trabajar en la reducción de las concentraciones de los flujos de entrada, con el fin de lograr las concentraciones deseadas que permitan el adecuado manejo del agua,y del incremento de las posibilidades de dilución y los límites de tolerancia de los afluentes receptores de la disposición de los contaminantes ; así como desde el punto de vista de su calidad integral.

  • FUNDAMENTOS PARA LA IDENTIFICACIÓN Y UBICACIÓN DE PUNTOS DE DESCARGA DE RESIDUOS AL AGUA, DENTRO DEL CONTEXTO DEL MANEJO INTEGRAL DE LA CALIDAD DEL RECURSO

  • Uno de los aspectos fundamentales dentro del contexto del manejo de la calidad integral del agua, es la identificación y ubicación de lugares para la disposición de residuos en los cuerpos de agua a los cuales se les ha designado un determinado uso , y con el objetivo de lograr los estándares de calidad establecidos, y dentro del análisis costo-beneficio, que no solamente incluyen los análisis desde el punto de vista de la ingeniería, sino también, dentro del marco de los impactos económicos y de las situaciones socio-políticas y culturales.

    A continuación y a manera de ejemplo, se señalan los principales aspectos que deben tenerse en cuenta en este tipo de evaluaciones :

  • Definición y designación del uso o usos deseables del agua, por ejemplo : suministro de agua potable, recreación, agricultura.

  • Evaluación de los criterios de calidad del agua que permitan tales usos.

  • Evaluación sintética de la relación : uso deseable del agua--- criterios de calidad del agua--- estándares de calidad del agua, promulgados por las autoridades nacionales, regionales, departamentales, municipales, locales, veredales.

  • Análisis de las relaciones causa-efecto entre las presentes y actuales descargas sobre el cuerpo de agua versus las descargas proyectadas y la respuesta de la calidad del agua, teniendo en cuenta : a. datos reales posibles de las áreas mediante mediciones e información de campo y/o verificados en modelos matemáticos b. modelos de análisis simplificados, basados en estudios o en literatura o información bibliográfica reconocida.

  • Análisis de sensibilidad prospectiva usando el modelo donde se puedan utilizar las diferentes variables y se pueda ensayar diversos modelos de descarga con el fin de estudiar el comportamiento de los estándares de calidad.

  • Determinación del “factor seguridad”, o de los márgenes de seguridad del modelo, en diferentes situaciones de descarga, en relación a variables tales como el clima, la época del año, el caudal del cuerpo de agua, etc.

  • Una evaluación de : a) los costos individuales de los componentes de la descarga b) una evaluación de los costos para la región controlándolos con los beneficios para el caso en que las descargas fueran viables.

  • Una completa revisión de la factibilidad del recurso del agua y sus estándares de calidad teniendo en cuenta el cumplimiento de los anteriores aspectos.

  • Legalización de las descargas.

  • Promulgación de los lugares de designación y disposición de las descargas en un determinado lugar de un afluente o reservorio.

  • En el flujograma No. 2 se establecen los principales aspectos para la definición de la calidad del recurso agua de acuerdo a un uso designado.