Contaminación del agua (página 2)

CAPÍTULO II

ORIGEN DE LA CONTAMINACIÓN DE LAS
AGUAS

1. La contaminación de las aguas puede
   proceder de fuentes
   naturales o de actividades humanas. En la actualidad la
   más importante, sin duda, es la provocada por
   el
   hombre. El desarrollo y la industrialización
   suponen un mayor uso de agua,
   una gran generación de residuos muchos de los cuales
   van a parar al agua y el uso de medios
   de transporte fluviales y marítimos que,
   en muchas ocasiones, son causa de contaminación de
   las aguas. 

   En esta página se consideran las fuentes
   naturales y antropogénicas de contaminación,
   estudiando dentro de estas últimas las industriales,
   los vertidos urbanos, las procedentes de la
   navegación y de las actividades agrícolas y
   ganaderas. 

2. Idea general

   Algunas fuentes de contaminación del agua son naturales.
   Por ejemplo, el mercurio que se encuentra naturalmente en
   la corteza de la
   Tierra y en los océanos contamina la biosfera
   mucho más que el procedente de la actividad humana.
   Algo similar pasa con los hidrocarburos y con muchos otros productos. 

   Normalmente las fuentes de contaminación
   natural son muy dispersas y no provocan concentraciones
   altas de polución, excepto en algunos lugares muy
   concretos. La
   contaminación de origen humano, en cambio,
   se concentra en zonas concretas y, para la mayor parte de
   los contaminantes, es mucho más peligrosa que la
   natural.

3. Naturales
4. De origen humano

Hay cuatro focos principales de contaminación
antropogénica.

1. Sector industrial	Substancias contaminantes principales
   Construcción	Sólidos en suspensión, metales, pH.
   Minería	Sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica, pH, cianuros.
   Energía	Calor, hidrocarburos y productos químicos.
   Textil y piel	Cromo, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes orgánicos, ácidos acético y fórmico, sólidos en suspensión.
   Automoción	Aceites lubricantes, pinturas y aguas residuales.
   Navales	Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos.
   Siderurgia	Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y ácidos.
   Química inorgánica	Hg, P, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido sulfhídrico, F, Mn, Mo, Pb, Ag, Se, Zn, etc. y los compuestos de todos ellos.
   Química orgánica	Organohalogenados, organosilícicos, compuestos cancerígenos y otros que afectan al balance de oxígeno.
   Fertilizantes	Nitratos y fosfatos.
   Pasta y papel	Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de oxígeno.
   Plaguicidas	Organohalogenados, organofosforados, compuestos cancerígenos, biocidas, etc.
   Fibras químicas	Aceites minerales y otros que afectan al balance de oxígeno.
   Pinturas, barnices y tintas	Compuestos organoestámicos, compuestos de Zn, Cr, Se, Mo, Ti, Sn, Ba, Co, etc.

2. Industria. Según el tipo de industria se producen distintos tipos de
   residuos. Normalmente en los países desarrollados
   muchas industrias poseen eficaces sistemas
   de depuración de las aguas, sobre todo las que
   producen contaminantes más peligrosos, como metales
   tóxicos. En algunos países en vías de
   desarrollo la contaminación del agua por residuos
   industriales es muy importante.

   La Directiva 91/271/CEE de la Unión
   Europea sobre el Tratamiento  de las Aguas
   Residuales Urbanas, aprobada en mayo de 1991, urge a los
   estados miembros a tomar las medidas para lograr que todas
   las aguas residuales sean adecuadamente recogidas y
   sometidas a tratamientos secundarios o equivalentes antes
   de ser vertidas. Marca
   diversos objetivos, dependiendo del tamaño de
   las poblaciones, que se deben cumplir en el año 1995
   y el 2005. También exigía a los estados
   miembros la identificación de las llamadas
   áreas sensibles -las sujetas a eutrofización
   y las que se van a dedicar al consumo
   humano y no cumplen las condiciones de las anteriores
   directivas europeas- antes de 1993

   La obligada construcción de depuradoras en los
   municipios está reduciendo de forma importante este
   tipo de contaminación, pero en España la depuración de aguas
   residuales es todavía muy insuficiente. Menos de la
   mitad de la población española trataba sus
   aguas residuales como lo manda la Directiva Comunitaria al
   comienzo de los noventa y se calcula que en el periodo
   1995- 2005, será necesario invertir más de
   dos billones de pesetas para cubrir las necesidades de
   saneamiento y depuración conforme a la
   legislación comunitaria.

3. Vertidos urbanos. La actividad
   doméstica produce principalmente residuos
   orgánicos, pero el alcantarillado arrastra
   además todo tipo de sustancias: emisiones de los
   automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales,
   etc.), sales, ácidos, etc. 

   Según el estudio realizado por el Consejo
   Nacional de Investigación de los EEUU, en 1985 se
   vertieron al mar unas 3.200.000 Toneladas de hidrocarburos.
   A lo largo de la década de los ochenta se tomaron
   diversas medidas para disminuir la contaminación de
   los mares y la Academia de las Ciencias
   de EEUU estimaba que se habían reducido en un 60%
   los vertidos durante estos años. Se puede calcular
   que en en 1989 se vertieron al océano algo
   más de 2.000.000 de toneladas. De esta cifra el
   mayor pordentaje corresponde a las aguas residuales urbanas
   y a las descargas industriales (en total más del
   35%). Otro tercio correspondería a vertidos
   procedentes de buques (más por operaciones
   de limpieza y similares, aunque su valor va
   disminuyendo en los últimos años, que por
   accidentes) y el resto a filtraciones
   naturales e hidrocarburos que llegan a través de la
   atmósfera.

   Convenios como el Marpol (Disminución de la
   polución marina procedente de tierra)
   de 1974 y actualizado en 1986 y otros, han impulsado una
   serie de medidas para frenar este tipo de
   contaminación.

4. Navegación. Produce diferentes tipos
   de contaminación, especialmente con hidrocarburos. Los
   vertidos de petróleo, accidentales o no, provocan
   importantes daños ecológicos.
5. Agricultura y ganadería. Los trabajos
   agrícolas producen vertidos de pesticidas,
   fertilizantes y restos orgánicos de animales y
   plantas
   que contaminan de una forma difusa pero muy notable las
   aguas. 

La mayoría de los vertidos directos en
España (el 65% de los 60 000 vertidos directos que hay),
son responsabilidad de la ganadería. Se llama directos a los
vertidos que no se hacen a través de redes urbanas de
saneamiento, y por tanto son más difíciles de
controlar y depurar.

La legislación española que transcribe
la Directiva Comunitaria 91/676/CEE incide en los vertidos de
nitratos de origen agrario, sobre todo en las denominadas zonas
vulnerables, las aguas subterráneas cuya
concentración en nitratos sea superior a 50 mg/L y los
embalses, lagos y otros ecosistemas
acuáticos que se encuentren en estado
eutrófico o en peligro de estarlo.

Tabla de equivalentes de población
(contaminantes expresados en DBO o similar)

Nota: El equivalente de población es el
volumen de agua
residual o la carga contaminante producida por una persona en una
vivienda normal.

CAPÍTULO III

ALTERACIONES Y ENFERMEDADES POR
PATÓGENOS DEL AGUA

1. Alteraciones físicas	Características y contaminación que indica
   Color	El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen. Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras entre el color y el tipo de contaminación
   Olor y sabor	Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor.
   Temperatura	El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.
   Materiales en suspensión	Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)
   Radiactividad	Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isotopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos.
   Espumas	Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras.
   Conductividad	El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC

2. Alteraciones físicas del agua

   Alteraciones químicas	Contaminación que indica
   pH	Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal sustancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato/bicarbonato. Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc.
   Oxígeno disuelto OD	Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicización, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida.
   Materia orgánica biodegradable: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)	DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta.
   Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO)	Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales.
   Nitrógeno total	Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización. El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.
   Fósforo total	El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización. El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químico.
   Aniones: cloruros nitratos nitritos fosfatos sulfuros cianuros fluoruros	indican salinidad indican contaminación agrícola  indican actividad bacteriólogica indican detergentes y fertilizantes indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.) indican contaminación de origen industrial en algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.
   Cationes: sodio calcio y magnesio amonio metales pesados	indica salinidad están relacionados con la dureza del agua contaminación con fertilizantes y heces de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente)
   Compuestos orgánicos	Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor. La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.

3. Alteraciones químicas del agua

   Alteraciones biológicas del agua	Contaminación que indican
   Bacterias coliformes	Desechos fecales
   Virus	Desechos fecales y restos orgánicos
   Animales, plantas, microorganismos diversos	Eutrofización

4. Alteraciones biológicas del
   agua
5. Cuadro de enfermedades por patógenos
   contaminantes de las aguas

CAPÍTULO IV

SUBSTANCIAS CONTAMINANTES DEL AGUA

Hay un gran número de contaminantes del agua que
se pueden clasificar de muy diferentes maneras. Una posibilidad
bastante usada es agruparlos en los siguientes ocho grupos: 

1. Normalmente estos microbios llegan al agua en las
   heces y otros restos orgánicos que producen las
   personas infectadas. Por esto, un buen índice para
   medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a
   estos microorganismos, es el número de bacterias
   coliformes presentes en el agua. La OMS (Organización Mundial de la Salud)
   recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de
   coliformes por 100 ml de agua.

2. Microorganismos patógenos. Son los
   diferentes tipos de bacterias, virus,
   protozoos
   y otros organismos que transmiten enfermedades como el
   cólera, tifus, gastroenteritis
   diversas, hepatitis,
   etc. En los países en vías de desarrollo las
   enfermedades producidas por estos patógenos son uno de
   los motivos más importantes de muerte
   prematura, sobre todo de niños. 
3. Desechos orgánicos. Son el conjunto
   de residuos orgánicos producidos por los seres
   humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que
   pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es
   decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este
   tipo de desechos se encuentran en exceso, la
   proliferación de bacterias agota el oxígeno, y
   ya no pueden vivir en estas aguas peces y
   otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos
   índices para medir la contaminación por
   desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno
   disuelto, OD, en agua, o la DBO (Demanda Biológica de
   Oxígeno).
4. Sustancias químicas
   inorgánicas. En este grupo
   están incluidos ácidos, sales y metales
   tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están
   en cantidades altas pueden causar graves daños a los
   seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y
   corroer los equipos que se usan para trabajar con el
   agua.
5. Nutrientes vegetales inorgánicos.
   Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las
   plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran
   en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de
   algas y otros organismos provocando la eutrofización
   de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al
   ser descompuestos por los microorganismos, se agota el
   oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres
   vivos. El resultado es un agua maloliente e
   inutilizable.
6. Compuestos orgánicos. Muchas
   moléculas orgánicas como petróleo,
   gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes,
   detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en algunos
   casos, largos períodos de tiempo,
   porque, al ser productos fabricados por el hombre,
   tienen estructuras moleculares complejas
   difíciles de degradar por los
   microorganismos.
7. Sedimentos y materiales suspendidos. Muchas
   partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las
   aguas, junto con otros materiales que hay en
   suspensión en las aguas, son, en términos de
   masa total, la mayor fuente de contaminación del agua.
   La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de
   algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando
   destruyen sitios de alimentación o
   desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen
   canales, rías y puertos.
8. Sustancias radiactivas. Isótopos
   radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a
   veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas
   tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente
   más altas en algunos tejidos vivos
   que las que tenían en el agua.
9. Contaminación térmica. El agua
   caliente liberada por centrales de energía o procesos
   industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de
   ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de
   contener oxígeno y afecta a la vida de los
   organismos.

CAPÍTULO V

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS
SUBTERRÁNEAS

1. Idea general

Las aguas subterráneas son una de las
principales fuentes de suministro para uso doméstico y
para el riego en muchas partes del mundo. En muchos lugares
en los que las precipitaciones son escasas e irregulares pero
el clima es muy
apto para la agricultura son un recurso vital y una gran
fuente de riqueza, ya que permiten cultivar, productos muy
apreciados en los mercados
internacionales.

Las aguas subterráneas suele ser más
difíciles de contaminar que las superficiales, pero
cuando esta contaminación se produce, es más
difícil de eliminar. Sucede esto porque las aguas del
subsuelo tienen un ritmo de renovación muy
lento.

Se calcula que mientras el tiempo de permanencia
medio del agua en los ríos es de días, en un
acuífero es de cientos de años, lo que hace muy
difícil su purificación.

Problemas en el uso de las aguas
subterráneas.

La explotación incorrecta de las aguas
subterráneas origina varios problemas.
En muchas ocasiones la situación se agrava por el
reconocimiento tardío de que se está
deteriorando el acuífero, porque como el agua
subterránea no se ve, el problema puede tardar en
hacerse evidente. Los principales problemas son:

Por agotamiento del acuífero

Un buen uso de las aguas subterráneas exige
tener en cuenta que, en los lugares en que las precipitaciones
son escasas, los acuíferos se van cargando de agua muy
lentamente y si se consumen a un ritmo excesivamente
rápido, se agotan.

Cuando se produce explotación intensiva,
sequía u otras causas que van disminuyendo el nivel del
agua contenida en el acuífero se derivan problemas
ecológicos.

• Por contaminación de las aguas
  subterráneas

Se suelen distinguir dos tipos de procesos
contaminantes de las aguas subterráneas: los
"puntuales" que afectan a zonas muy localizadas, y los
"difusos" que provocan contaminación dispersa en zonas
amplias, en las que no es fácil identificar un foco
principal.

Actividades que suelen provocar contaminación
puntual son: 

• Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y
  fugas de aguas residuales que se infiltran en el
  terreno. 
• Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de
  minas, depósitos de residuos radiactivos o
  tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus
  depósitos de combustible, etc.
• Pozos sépticos y acumulaciones de purines
  procedentes de las granjas.

Este tipo de contaminación sueles ser
más intensa junto al lugar de origen y se va diluyendo
al alejarnos. La dirección que sigue el flujo del agua
del subsuelo influye de forma muy importante en determinar en
que lugares los pozos tendrán agua contaminada y en
cuales no. Puede suceder que un lugar relativamente cercano
al foco contaminante tenga agua limpia, porque la corriente
subterránea aleja el contaminante de ese lugar, y al
revés.

La contaminación difusa suele estar provocada
por: 

• Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la
  agricultura o en las prácticas
  forestales. 
• Explotación excesiva de los acuíferos
  que facilita el que las aguas salinas invadan la zona de
  aguas dulces, por desplazamiento de la interfase entre los
  dos tipos de aguas.

Este tipo de contaminación puede provocar
situaciones especialmente preocupantes con el paso del tiempo,
al ir cargándose de contaminación, lenta pero
continuamente, zonas muy extensas.

Figura 11-13 > Fuentes puntuales y difusas de
contaminación de las aguas
subterráneas

2. Depuración

Los acuíferos tienen una cierta capacidad de
autodepuración, mayor o menor según el tipo de
roca y otras características. Las sustancias
contaminantes, al ir el agua avanzando entre las
partículas del subsuelo se filtran y dispersan y
también son neutralizadas, oxidadas, reducidas o sufren
otros procesos químicos o biológicos que las
degradan. De esta manera el agua va
limpiándose.

Cuando la estructura
geológica del terreno facilita una zona amplia de
aireación, los procesos de depuración son
más eficaces. También es muy favorable la
abundancia de arcillas y de materia orgánica. En cambio
en los depósitos aluviales o las zonas kársticas
la purificación del agua es mucho más
difícil y este tipo de acuíferos son mucho
más sensibles a la contaminación.

Es muy importante, de todas formas, tener en cuenta
que las posibilidades de depuración en el
acuífero son limitadas y que el mejor método
de protección es, por tanto, la prevención. No
contaminar, controlar los focos de contaminación para
conocer bien sus efectos y evitar que las sustancias
contaminantes lleguen al acuífero son los mejores
métodos
para poder seguir disfrutando de ellos sin problemas. Cuando un
acuífero está contaminado y hay que limpiarlo el
proceso es
muy difícil y muy caro. Se han usado procedimientos
que extraen el agua, la depuran y la vuelven a inyectar en el
terreno, pero no siempre son eficaces y consumen una gran
cantidad de energía y dinero.

CAPÍTULO VI

DEPURACIÓN DE LOS VERTIDOS

1. La mayoría de los vertidos de aguas
   residuales que se hacen en el mundo no son tratados. Simplemente se descargan en el
   río, mar o lago más cercano y se deja que los
   sistemas naturales, con mayor o menor eficacia y riesgo,
   degraden los desechos de forma natural.

   En los países desarrollados una
   proporción, cada vez mayor, de los vertidos es
   tratada antes de que lleguen a los ríos o mares en
   EDAR (estaciones depuradoras de aguas
   residuales). 

   El objetivo
   de estos tratamientos es, en general, reducir la carga de
   contaminantes del vertido y convertirlo en inocuo para el
   medio ambiente.

   Para cumplir estos fines se usan distintos tipos
   de tratamiento dependiendo de los contaminantes que
   arrastre el agua y de otros factores más generales,
   como localización de la planta depuradora, clima,
   ecosistemas afectados, etc.

2. Idea general
3. Tipos de tratamiento

Hay distintos tipos de tratamiento de las aguas
residuales para lograr retirar contaminantes. Se pueden usar
desde sencillos procesos físicos como la
sedimentación, en la que se deja que los contaminantes
se depositen en el fondo por gravedad, hasta complicados
procesos químicos, biológicos o térmicos.
Entre ellos, los más usuales son:

1. • Sedimentación.
   • Flotación. Natural o provocada con
     aire.
   • Filtración. Con arena, carbón,
     cerámicas, etc.
   • Evaporación.
   • Adsorción. Con carbón activo,
     zeolitas, etc.
   • Desorción (Stripping). Se transfiere el
     contaminante al aire (ej. amoniaco).
   • Extracción. Con líquido
     disolvente que no se mezcla con el agua.
2. Físicos
   • Coagulación-floculación.-
     Agregación de pequeñas partículas
     usando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos,
     etc.)
   • Precipitación química.-
     Eliminación de metales pesados haciéndolos
     insolubles con la adición de lechada de cal,
     hidróxido sódico u otros que suben el
     pH.
   • Oxidación-reducción.- Con
     oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono, cloro,
     permanganato potásico o reductores como el sulfito
     sódico.
   • Reducción electrolítica.-
     Provocando la deposición en el electrodo del
     contaminante. Se usa para recuperar elementos
     valiosos.
   • Intercambio iónico.- Con resinas que
     intercambian iones. Se usa para quitar dureza al
     agua.
   • Osmosis inversa.- Haciendo pasar al agua a
     través de membranas semipermeables que retienen
     los contaminantes disueltos.
3. Químicos
   • Lodos activos.- Se añade agua con
     microorganismos a las aguas residuales en condiciones
     aerobias (burbujeo de aire o agitación de las
     aguas).
   • Filtros bacterianos.- Los microorganismos
     están fijos en un soporte sobre el que fluyen las
     aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente
     para asegurar que el proceso es aerobio.
   • Biodiscos.- Intermedio entre los dos
     anteriores. Grandes discos dentro de una mezcla de agua
     residual con microorganismos facilitan la fijación
     y el
     trabajo de los microorganismos.
   • Lagunas aireadas.- Se realiza el proceso
     biológico en lagunas de grandes
     extensiones.
   • Degradación anaerobia.- Procesos con
     microorganismos que no necesitan oxígeno para su
     metabolismo.
4. Biológicos. Usan microorganismos que
   se nutren con diversos compuestos de los que contaminan las
   aguas. Los flóculos que se forman por
   agregación de microorganismos son separados en forma
   de lodos.

1. Niveles de tratamiento

Las aguas residuales se pueden someter a diferentes
niveles de tratamiento, dependiendo del grado de
purificación que se quiera. Es tradicional hablar de
tratamiento primario, secundario, etc, aunque muchas veces la
separación entre ellos no es totalmente clara.
Así se pueden distinguir:

2. Pretratamiento. Es un proceso en el que
   usando rejillas y cribas se separan restos voluminosos como
   palos, telas, plásticos, etc.
3. Tratamiento primario. Hace sedimentar
   los materiales suspendidos usando tratamientos
   físicos o físico-químicos. En algunos
   casos dejando, simplemente, las aguas residuales un tiempo
   en grandes tanques o, en el caso de los tratamientos
   primarios mejorados, añadiendo al agua contenida en
   estos grandes tanques, sustancias químicas quelantes
   que hacen más rápida y eficaz la
   sedimentación. También se incluyen en estos
   tratamientos la neutralización del pH y la
   eliminación de contaminantes volátiles como
   el amoniaco (desorción). Las operaciones que incluye
   son el desaceitado y desengrase, la sedimentación
   primaria, la filtración, neutralización y la
   desorción (stripping).
4. Tratamiento secundario. Elimina las
   partículas coloidales y similares. Puede incluir
   procesos biológicos y químicos. El proceso
   secundario más habitual es un proceso
   biológico en el que se facilita que bacterias
   aerobias digieran la materia orgánica que llevan las
   aguas. Este proceso se suele hacer llevando el efluente que
   sale del tratamiento primario a tanques en los que se
   mezcla con agua cargada de lodos activos (microorganismos).
   Estos tanques tienen sistemas de burbujeo o
   agitación que garantizan condiciones aerobias para
   el crecimiento de los microorganismos. Posteriormente se
   conduce este líquido a tanques cilíndricos,
   con sección en forma de tronco de cono, en los que
   se realiza la decantación de los lodos. Separados
   los lodos, el agua que sale contiene muchas menos
   impurezas.
5. Tratamientos más avanzados.
   Consisten en procesos físicos y químicos
   especiales con los que se consigue limpiar las aguas de
   contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno,
   minerales, metales pesados, virus, compuestos
   orgánicos, etc. Es un tipo de tratamiento
   más caro que los anteriores y se usa en casos
   más especiales: para purificar desechos de algunas
   industrias, especialmente en los países más
   desarrollados, o en las zonas con escasez
   de agua que necesitan purificarla para volverla a usar como
   potable, en las zonas declaradas sensibles (con peligro de
   eutrofización) en las que los vertidos deben ser
   bajos en nitrógeno y fósforo,
   etc.

Figura 11-10 > Tratamiento primario y
tratamiento secundario en una EDAR

2. Líneas de tratamiento en las
   EDAR

En el funcionamiento de una EDAR (estación
depuradora de agua) se suelen distinguir dos grandes
líneas:

2. Línea de agua. Es el conjunto de
   los procesos (primarios, secundarios, etc.) que depuran el
   agua propiamente dicha. Comenzaría con el agua que
   entra a la depuradora y terminaría en el agua
   vertida al río o al mar.
3. Línea de fangos. Está
   formada por el conjunto de procesos a los que se somete a
   los fangos (lodos) que se han producido en la línea
   de agua. Estos lodos son degradados en un digestor
   anaeróbico* (o en otra forma similar), para ser
   después incinerados, usados como abono, o
   depositados en un vertedero.

En una planta depuradora también se generan,
además de los lodos, otros residuos (arenas, grasas,
objetos diversos separados en el pretratamiento y en el
tratamiento primario) que deben ser eliminados adecuadamente.
Se suelen llevar a vertederos o similares.

1. En los casos en los que las aguas que salen de
   la EDAR se vierten a ecosistemas en peligro de
   eutrofización es importante eliminar los
   nutrientes (P y N) que estas aguas pueden llevar, para no
   aumentar la intensidad de ese proceso.

   Para eliminar fósforo se suelen pasar las
   aguas por un reactor "anaerobio" que facilita una mayor
   asimilación de ese elemento por las bacterias.
   Así se llega a eliminar el 60 – 70% del
   fósforo. Si esto no es suficiente se complementa
   con una precipitación química forzada por
   la adición de sulfato de alúmina o cloruro férrico.
   La eliminación de nitrógeno se hace en
   varias fases. En primer lugar, durante el tratamiento
   biológico habitual, la mayor parte de los
   compuestos orgánicos de nitrógeno se
   convierten en amoniaco (amonificación). A
   continuación hay que conseguir que el amoniaco se
   convierta a nitratos (nitrificación) por la
   acción de bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y
   Nitrobacter) que son aerobias. Este proceso de
   nitrificación necesita de reactores de mucho mayor
   volumen (unas cinco o seis veces mayor) que los
   necesarios para eliminar carbono orgánico. Las temperaturas
   bajas también dificultan el proceso (a 12ºC
   el volumen debe ser el doble que a 18ºC). A
   continuación se procura la eliminación de
   los nitratos en el proceso llamado
   desnitrificación. Para esto se usan bacterias en
   condiciones anaerobias que hacen reaccionar el nitrato
   con parte del carbono que contiene el agua que
   está siendo tratada. Como resultado de la
   reacción se forma CO2 y N2 que se desprenden a la
   atmósfera. Para llevar a cabo estos procesos hacen
   falta reactores de gran volumen, aireación de
   gandes masas de agua y recirculación de fangos que
   complican y encarecen todo el proceso de
   depuración.

2. Tratamientos
   especiales: eliminación de N y
   P