Contaminación del agua: contaminantes, causas, consecuencias
La contaminación del agua o hídrica es cualquier alteración de sus características físico-químicas o biológicas perjudiciales para el ambiente y la vida. Se la denomina también contaminación hídrica, y está determinada por la presencia de agentes contaminantes.
Los agentes contaminantes pueden ser químicos, físicos o biológicos, de los cuales los químicos son los más comunes. Estos llegan al agua por vertidos, derrames, desechos y depósitos directos o indirectos causando daños a los organismos que la habitan o consumen.
Entre los contaminantes del agua se encuentran los detergentes, aceites, petróleo y sus derivados, fertilizantes y plaguicidas, metales pesados y plásticos. Las principales fuentes de contaminación son las grandes ciudades, industrias, actividad petrolera, minería, agricultura y el tráfico por mares y ríos.
Para resolver el problema de la contaminación del agua, la solución es compleja e incluye realizar investigación científica y campañas de concienciación ciudadana. Además, se debe hacer un adecuado tratamiento de aguas servidas y establecer regulaciones ambientales estrictas.
Índice del artículo
- 1 Contaminación del agua alrededor del mundo
- 2 Principales agentes contaminantes del agua (componentes químicos)
- 3 Causas de contaminación del agua
- 4 Consecuencias en el medio ambiente
- 5 Flora y fauna
- 6 Contaminación del agua en México, Colombia, Argentina, Perú, Chile y España.
- 7 Soluciones
- 7.1 Mejorar el conocimiento y generar conciencia
- 7.2 Tratamiento de aguas servidas
- 7.3 Regulación de las emisiones y vertidos industriales
- 7.4 Restricciones en el uso de plaguicidas y fertilizantes en la agricultura
- 7.5 Restricciones y controles en la actividad minera
- 7.6 Controles en las fases de extracción, almacenamiento y transporte de hidrocarburos
- 7.7 Listas de prioritarias y niveles máximos permitidos
- 8 Referencias
En Latinoamérica existen serios problemas de contaminación del agua, que provienen en su mayoría de los efluentes urbanos e industriales no tratados y la minería.
En México, el norte del país es una de las áreas con mayor contaminación de agua debido principalmente a metales pesados. En esta zona, las fuentes de contaminación son los efluentes urbanos, industriales, mineros y agrícolas.
En Colombia, la contaminación del agua proviene básicamente de efluentes urbanos y la actividad agrícola. Esto ha traído como consecuencia que algunos ríos como el Bogotá y Medellín se consideren actualmente biológicamente muertos.
Argentina es otro país latinoamericano muy afectado por la contaminación del agua proveniente de la actividad agrícola y urbana. Por otra parte, en algunas provincias la minería causa serios problemas de contaminación por metales pesados.
La mayoría de los ríos de Perú presentan algún grado de contaminación por metales pesados. Entre las principales fuentes contaminantes de país están las actividades minero-metalúrgicas, urbanas, industrial, agrícola y la explotación de hidrocarburos.
La contaminación por desechos de la piscicultura y la minería del cobre afectan a los cuerpos de agua de Chile. Además, otras fuentes de contaminación de las aguas chilenas son los efluentes urbanos e industriales.
En el continente europeo, España presenta serios problemas de contaminación del agua por la actividad agrícola y los vertidos de aguas servidas no tratadas. Para Asturias destaca la contaminación por actividad minera, y en el río Ebro se han detectado altos niveles de fármacos.
Un contaminante del agua puede ser tanto una sustancia extraña al ecosistema en cuestión, como un componente propio del mismo. Por ejemplo, el fósforo y el nitrógeno son muy importantes en la naturaleza, pero en exceso pueden provocar eutrofización.
En definitiva, un contaminante es cualquier sustancia que altere las propiedades o la composición del agua y afecte su utilidad para la vida.
Se trata de los jabones y surfactantes que llegan a los cuerpos de agua por las aguas servidas no tratadas. Los detergentes se encuentran entre los contaminantes más dañinos para la vida, ya que rompen la tensión superficial de las membranas celulares.
Adicionalmente, los detergentes contienen otras sustancias contaminantes del agua como anticalcáreos, aminas, blanqueadores, antiespumantes, colorantes, perfumes, bactericidas y enzimas.
Entre los efectos negativos de los detergentes están la difusión de oxígeno y el incremento de la cantidad de boro (perborato como blanqueador) y fosfatos en el agua.
Los aceites y grasas tienen la propiedad de ser menos densos que el agua e inmiscibles con esta (no se diluyen en el agua). Por esta razón, una vez que son vertidos en cuerpos de agua se convierten en graves contaminantes.
Esto ocurre porque forman una película superficial que impide la difusión del oxígeno, lo que trae como consecuencia la muerte por asfixia de muchos organismos marinos.
Muchos objetos de uso doméstico están fabricados con plástico, como envases y bolsas que se transforman de desechos. Además, el plástico en la mayoría de sus presentaciones es de muy lenta biodegradación.
Los plásticos sometidos a condiciones de alta radiación solar y erosión, producen dioxinas y otras sustancias peligrosas para la vida.
Los principales problemas de salud humana causados por metales pesados están asociados a contaminación por plomo, mercurio, cadmio y arsénico. Estos y otros metales pesados llegan al agua por efluentes residuales urbanos e industriales no tratados.
Mercurio
Este metal pesado se puede absorber al tomar agua contaminada, se acumula en el organismo y causa graves problemas de salud. Algunos daños por mercurio son el deterioro intelectual, pérdida de visión y audición, alteraciones del sistema nervioso y daños renales.
Una de las principales vías de contaminación por mercurio es la ingesta de pescado contaminado.
Arsénico
Se encuentra en el agua más comúnmente como arsenato a partir de fuentes naturales o por vertidos industriales y urbanos. La ingesta de este metaloide está asociada a diversos tipos de cáncer, especialmente de piel.
Uno de los compuestos que causa más graves daños al ambiente como contaminante del agua, es el petróleo. Los derrames de petróleo crudo o de sus derivados (gasolina, lubricantes) en mares y ríos causan estragos en la vida acuática y anulan la potabilidad del agua.
Uno de los problemas más graves de este contaminante del agua, es los altos costos y dificultad para la remediación de los derrames petroleros.
Los fertilizantes que son arrastrados por el agua de riego o la lluvia, contaminan los cuerpos de agua superficial y subterránea. Dependiendo de su formulación, aportan principalmente diversas proporciones de nitrógeno, fósforo y potasio.
Igualmente, a partir de los fertilizantes se pueden liberar macronutrientes secundarios como el calcio, magnesio y azufre (sulfatos). Además, se pueden producir micronutrientes tales como hierro, cobre, manganeso, zinc, boro, molibdeno y cloro.
Aunque todos estos elementos son esenciales para las plantas, si se liberan en grandes cantidades causan efectos negativos en los ecosistemas acuáticos. Por otra parte, la presencia de estos elementos en los acuíferos reduce drásticamente su potabilidad.
En algunos casos los nitritos y fosfatos causan eutrofización (aumento del crecimiento de algas que reducen la cantidad de oxígeno disuelto). Al disminuir los niveles de oxígeno, los otros componentes del ecosistema se ven afectados y pueden llegar a morir.
Existe una gran diversidad de productos químicos empleados en el control de plagas agrícolas. Estos productos químicos, frecuentemente son arrastrados por el agua de riego o la lluvia a los cuerpos de agua.
Las consecuencias de la contaminación por plaguicidas pueden ser graves, ya que son compuestos altamente tóxicos. Entre estos tenemos arsenicales, organoclorados, organofosforados, organometálicos y carbamatos.
Uno de los herbicidas más ampliamente utilizados a nivel mundial es la atrazina, que se ha detectado en numerosos cuerpos de agua superficial y subterránea.
En al países como Estados Unidos y algunos países de la Comunidad Europea se ha restringido el uso de la atrazina. Sin embargo, en otros, como por ejemplo México, es utilizado sin ninguna regulación.
La contaminación radioactiva es causada por la presencia de materiales radiactivos en el agua. Pueden estar presentes en pequeñas dosis que estimulan temporalmente el metabolismo y grandes dosis que dañan gradualmente el organismo causando mutaciones.
Las fuentes de radioactividad pueden ser sedimentos radioactivos y aguas utilizadas en plantas atómicas nucleares. También se pueden originar a partir de la explotación de minerales radiactivos y uso de radioisótopos con fines médicos y de investigación.
Se denomina contaminantes emergentes a una serie de compuestos químicos de distinto origen cuyos efectos como contaminantes ambientales no se conocen suficientemente.
Estos nuevos contaminantes del agua se han detectado gracias al desarrollo de mejores y más sensibles métodos de análisis.
Algunos de estos son los retardantes de llama bromados, cloroalcanos, pesticidas polares, perfluorados y fármacos (antibióticos entre otros).
El agua tiene distintos usos, y en cada uno de los procesos que la involucran es susceptible de ser contaminada.
Las fuentes de contaminación son puntuales cuando se puede identificar claramente el origen y ruta de la contaminación. En el caso de fuentes de contaminación no puntuales, es imposible precisar el punto exacto de descarga del contaminante.
Hay algunas fuentes contaminantes naturales, como por ejemplo metales pesados provenientes de la erosión algunas formaciones geomorfológicas. Sin embargo, las más importantes y graves fuentes de contaminación provienen de la actividad humana.
En el hogar se emplean diversas sustancias que al no ser desechadas adecuadamente, terminan en el drenaje y pasan a los cuerpos de agua.
Algunos desechos sólidos consecuencia de actividades domésticas, pueden pasar a los acuíferos si no son gestionados de forma adecuada.
Los desechos de aparatos electrónicos, baterías y otros componentes, aportan metales pesados como mercurio, plomo y cadmio. Esos desechos pueden llegar directa o indirectamente a los cuerpos de agua superficiales o subterráneos.
Las sustancias químicas que se producen en el área industrial son muy variadas, pudiendo encontrarse metales pesados, derivados del petróleo, óxidos de nitrógeno y de azufre, grasas, aceites y detergentes.
Por ejemplo, la industria de la electrónica emplea arsenicales en la manufactura de transistores, láser, y semiconductores. Estos compuestos también se emplean en las industrias del vidrio, textil, papel, y minería, entre otras.
Cuando las aguas residuales industriales no son tratadas, los arsenicales pueden llegar a los cuerpos de agua. Posteriormente, pueden afectar la salud humana por consumo del agua o alimentos marinos contaminados.
La industria también genera emisiones de gases, que ocasionan la lluvia ácida y llevan compuestos nitrogenados y azufrados al agua. Igualmente, ocurre la acidificación de los suelos que de forma indirecta llevan aluminio al agua por escorrentía.
La extracción, almacenamiento y transporte de petróleo y sus derivados es una de las fuentes de contaminación hídrica más peligrosas.
Los derrames petroleros en mares y ríos generan extensas capas que impiden la difusión de oxígeno causando la muerte de animales acuáticos. En el caso particular de las aves acuáticas, se ven muy afectadas cuando sus plumas se impregnan de petróleo.
Por otra parte, las labores de remediación son costosas y difíciles y sus efectos contaminantes perduran durante largos períodos de tiempo.
La minería a cielo abierto, especialmente para la extracción de oro, es una de las actividades más contaminantes de ríos y lagos.
Para la separación del oro del sustrato rocoso se aplica mercurio, cianuro y arsénico, que luego son lavados y terminan en los cursos de agua.
Otros elementos que terminan contaminando las aguas asociados a la actividad minera son el selenio, el zinc, el cadmio y el cobre.
Adicionalmente, en estas minas se lleva a cabo la meteorización química y física de la roca y el suelo para extraer los minerales. Esta actividad libera metales pesados que terminan contaminando el agua tanto subterránea como de cursos superficiales (ríos y lagos).
La agricultura intensiva emplea gran cantidad de insumos químicos, tales como herbicidas, insecticidas, fungicidas y fertilizantes. En algunos rubros como el algodón, el número de aplicaciones de plaguicidas a lo largo del ciclo de cultivo son enormes.
Gran parte de estos productos o sus metabolitos secundarios terminan siendo arrastrados a los cuerpos de agua.
En el área pecuaria, la cría de cerdos es una de las actividades más contaminantes. Las explotaciones porcinas producen gran cantidad de desechos orgánicos que son lavados constantemente de las porquerizas.
Cuando no se aplican las técnicas de tratamiento adecuadas, estos desechos terminan contaminando las aguas superficiales y subterráneas.
El tráfico marítimo es una de las más importantes fuentes de desechos que contaminan los océanos del mundo. De los grandes cargueros, transatlánticos y flotas pesqueras se vierten al mar desechos sólidos y líquidos.
En los océanos existen verdaderas islas de basura concentradas por las corrientes marinas. Esas islas se forman por los desechos sólidos del tráfico marítimo, unido a los aportes de las ciudades costeras.
Por otra parte, los barcos vierten al mar diversas sustancias, especialmente combustibles, lubricantes y restos de pintura.
La atmósfera es otra manera por la cual los contaminantes llegan a los océanos. Las fracciones de polvo más ligeras y los desechos serán absorbidos por el viento y soplados hacia el océano. Un gran número de partículas de polvo llevarán trazas metálicas, que se distribuyen de esta manera.
Un segundo tipo de contaminación atmosférica que afecta al medio marino son los gases de efecto invernadero, los cuales al calentar la tierra también elevan las temperaturas en los océanos.
Parece ser que una consecuencia secundaria es que el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera contribuye a la acidificación de los océanos. En tercer lugar, los procesos de combustión (como motores de automóviles) producen una cantidad significativa de SO2 y NO2 también. Esto aumentará la aparición de lluvia ácida.
Las aguas provenientes de los procesos agrícolas e industriales contienen altos niveles de nitrógeno y fósforo. De acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA por sus siglas en inglés), más del 40% de las cuencas hidrográficas del oeste de los EE.UU. han sido contaminadas con metales que van a parar al océano.
Uno de los principales impactos ambientales de la contaminación del agua es el efecto sobre la salud pública. La pérdida de la calidad del agua restringe su consumo tanto humano como para actividades domésticas e industriales.
Uno de los mayores problemas son los metales pesados, ya que estos no son biodegradables. Por tanto, se acumulan en el cuerpo causando daños al sistema nervioso, endocrino, y renal, entre otros.
La contaminación con materia fecal trae como consecuencia la posible presencia de patógenos causantes de distintas enfermedades.
Los ríos, lagos y aguas no controladas pueden poner en riesgo la salud de nadadores y bañistas con enfermedades gastrointestinales.
Las enfermedades gastrointestinales se producen por Escherichia Coli en agua fresca y por Enterococci faecales en agua fresca y marina. El rango de valores para medir la calidad del agua oscila entre los 30 indicadores por cada 100 ml.
Los desechos sólidos y líquidos vertidos a los cuerpos de agua afectan negativamente su uso con fines recreativos.
Las actividades lúdicas acuáticas se ven restringidas, ya que en aguas contaminadas es un serio riesgo para la salud. Además, los malos olores y el deterioro del paisaje causado por los contaminantes restringen el valor turístico.
La contaminación del agua limita su uso para el riego y en algunas actividades industriales. Las fuentes de agua contaminadas con metales pesados o biocidas, no pueden emplearse en la agricultura o la industria alimenticia.
Eutrofización
Si bien la eutrofización provoca la proliferación de ciertas algas, su efecto neto es muy grave para el equilibrio del ecosistema acuático. Al saturar el cuerpo de agua, impiden que las plantas acuáticas sumergidas puedan utilizar el oxígeno y la luz solar.
Manglares
Estos ecosistemas son muy susceptibles a la contaminación del agua, particularmente por derrames petroleros. El petróleo cubre los neumatóforos (raíces de aireación de los mangles), por lo que las plantas mueren de anoxia (falta de oxígeno).
Los compuestos aromáticos también dañan las membranas celulares, por lo que las células dejan de funcionar.
Aguas ácidas
La acidificación del agua debido a la contaminación, disminuye las poblaciones de organismos descomponedores (bacterias y hongos). Por tanto, se afecta la disponibilidad de nutrientes causando la muerte de muchas plantas acuáticas.
Exceso de fosfatos
Los detergentes y otras sustancias contaminantes aumentan el nivel de fosfatos en el agua. Los compuestos fosfatados penetran por las raíces y afectan el crecimiento de las plantas.
Muchos de los contaminantes del agua causan directamente la muerte de la fauna silvestre. Otros causan alteraciones endocrinas que provocan problemas de reproducción, crecimiento y comportamiento.
Se ha detectado bioacumulación de contaminantes del tipo parafinas cloradas en peces del Ártico, así como en aves y mamíferos marinos. Esto indica la capacidad de movilización que tiene este tipo de contaminantes en el agua.
Los derrames petroleros, detergentes, aceites y grasas afectan el oxígeno disuelto en agua. Además, pueden ocurrir daños directos cuando el petróleo se adhiere a las branquias de los peces o plumas de las aves marinas, causándoles la muerte.
En México, como otros países en desarrollo, hay un deficiente sistema de tratamiento de aguas. Una de las zonas más afectadas es el norte del país, donde hay graves problemas de contaminación por metales pesados.
Entre otros casos, se puede mencionar la presa de agua Abelardo L. Rodríguez, ubicada en Hermosillo (Sonora). A esta presa llegan las aguas de la cuenca del río Sonora que trae gran cantidad de contaminantes provenientes de la actividad minera, industrial y agrícola.
Por otra parte, un estudio realizado en 29 ciudades del norte de México encontró que 20 de ellas tenían niveles preocupantes de algún metal pesado. Los metales detectados fueron plomo, cobre, mercurio, arsénico y cadmio.
Asimismo, la calidad del agua en Ciudad de México y parte del área metropolitana es baja y en pocos casos se aplican tratamientos para mitigar el problema.
Se considera que los ríos Medellín y Bogotá, cercanos a estas dos grandes ciudades colombianas, están biológicamente muertos. Esta situación es consecuencia de los altos índices de contaminación por efluentes no tratados.
En las regiones cafetaleras de Quindío, Antioquia, Tolima y Risaralda, y los arrozales del Meta los plaguicidas han contaminado grandes extensiones.
Las aguas del Valle de Sogamosa y los ríos Magdalena, Dagua y Nechi están contaminados por la industria y la minería.
Los ríos que drenan por la cuenca del Caribe colombiano reciben grandes cantidades de contaminantes como fósforo, nitratos, potasio, plaguicidas (DDT, DDE) y desechos orgánicos.
En la zona costera de la provincia de Buenos Aires las fuentes principales de contaminación provienen de la urbanización y la actividad turística. Otro problema importante en este país es la contaminación de las aguas a partir de la actividad agrícola.
En el noroeste de Argentina (provincias de Entre Ríos y Corrientes) hay antiguas zonas pantanosas (humedales naturales) que se transformaron en arrozales. En este área, el uso indiscriminado de pesticidas y fertilizantes ha generado una fuerte contaminación de agua.
Para Jujuy, Tucumán, Catamarca y otras regiones se ha detectado contaminación de acuíferos con cobre y sulfatos vertidos por efluentes de minas de cobre y oro.
De acuerdo con el Informe nacional sobre la gestión del agua en el Perú, muchos de los cursos de agua están contaminados por vertidos sin tratamiento.
Entre las principales fuentes de contaminación se citan las minero-metalúrgicas, urbanas, industrial, agrícola y la explotación de hidrocarburos.
Por ejemplo, el agua de 22 de los ríos del Perú sobrepasa los niveles permitidos de cadmio y en 35 hay un alto contenido de cobre.
En la vertiente del Pacífico, los ríos Moche o el Cañete presentan niveles por encima de lo permitido en todos los metales pesados analizados. Además, los ríos de la cuenca del Titicaca tienen niveles no permisibles de cobre y zinc.
Según la evaluación del desempeño ambiental Chile 2016, las principales fuentes de contaminación de los acuíferos son las aguas residuales urbanas e industriales.
De igual forma, la piscicultura y el procesamiento de pescados, la agricultura y la industria agroalimentaria son fuente de contaminantes.
En el centro del país, existen problemas de eutrofización como consecuencia de la escorrentía de terrenos agrícolas. Esto ha generado la contaminación con fertilizantes de lagunas costeras, estuarios y humedales.
En la región meridional se presenta contaminación por antibióticos en los fiordos, así como eutrofización. Esta situación es causada por los desechos de la salmonicultura y otras ramas de la acuicultura.
El río Maipo es la principal fuente de agua potable y para riego de la región metropolitana de Santiago y de Valparaíso. No obstante, en la actualidad tiene importantes niveles de contaminación por cobre como consecuencia de la actividad minera.
Según un informe de la filial española de Greenpeace, la mayoría de las cuencas hidrográficas de España están afectadas por la contaminación química del agua.
La investigación indica que 70 ciudades españolas incumplen la norma europea de tratamiento de aguas residuales. Además, señala que entre los ríos más contaminados se encuentran el Jarama, el Llobregat y el Segura.
Río Ebro
El Ebro es el principal río de España y en su cuenca hay una intensa actividad agrícola y ganadera, desarrollo urbano y cierta actividad industrial.
En un estudio llevado a cabo en el marco del proyecto europeo AQUATERRA, se determinaron los contaminantes más relevantes. La investigación encontró que los más abundantes son fármacos, así como plaguicidas procedentes de la actividad agrícola.
Entre los plaguicidas, los más frecuentes son la atrazina y la simazina, empleados en el maíz y la vid. Estos plaguicidas aportan al río una carga anual de 800 Kg. y 500 Kg. respectivamente.
Entre los fármacos más frecuentes en las aguas del Ebro están el acetaminofén (paracetamol), atenolol (beta-bloqueante), carbamazepina (antiepiléptico) y el ibuprofeno (antiinflamatorio).
En total se ha hecho seguimiento de unos 30 fármacos que representan 3 toneladas de vertidos anuales.
Río Deba
En el río Deba (País Vasco) se ha detectado la presencia de compuestos altamente tóxicos en los sedimentos, debido a vertidos industriales. Entre ellos se encuentran DDT, PAH (hidrocarburos aromáticos policíclicos), AOX (haluros orgánicos absorbibles), etilbenceno y tolueno.
Río Osona
En la cuenca del río Osona en Cataluña existe una alta concentración de explotaciones ganaderas. Los vertidos y aguas de escorrentía aportan grandes cantidades de nitratos, por lo que las aguas de torrentes y ríos no son aptas para el consumo.
El punto de partida de la solución a un problema tan complejo como lo es la contaminación del agua, es el conocimiento.
Es por ello que la investigación científica es fundamental para comprender todas las variables involucradas. A partir de estos estudios, se puede generar la información para programas de concienciación ciudadana y la generación de alternativas tecnológicas adecuadas.
Una de las medidas más efectivas es el tratamiento de las aguas servidas o residuales. Por tanto, es fundamental la instalación de plantas de tratamiento que depuren las aguas antes de devolverlas al entorno natural.
Las plantas de tratamiento más avanzadas incluyen una combinación de procesos físicos, químicos y biológicos. Estos procesos permiten extraer del agua contaminada la mayoría de los contaminantes.
Para esto, se emplean agentes coagulantes como el sulfato de aluminio, sometiendo el agua a coagulación-floculación, sedimentación, filtración y finalmente cloración.
En la mayoría de los países en desarrollo no existe legislación adecuada para regular las emisiones y vertidos de la industria o esta no es aplicada. Esta situación agrava el problema de contaminación del agua en estos países.
Por tanto, es necesario generar una legislación que pueda llevar un control estricto sobre las industrias y las obligue a reducir su impacto ambiental.
El uso racional de fertilizantes y plaguicidas es muy importante para evitar la contaminación del agua. La implementación de buenas prácticas agrícolas con sentido ecológico, contribuye a disminuir la dependencia de productos químicos para la producción.
La minería, especialmente a cielo abierto, tiene un alto impacto en la calidad de las aguas. Es fundamental restringir esta actividad en las áreas cercanas a los acuíferos y prohibir las prácticas tecnológicas más agresivas con el ambiente.
Una de las industrias más contaminantes es la del petróleo y sus derivados (petroquímica, plásticos y otras). En la fase de extracción los derrames y acumulación de lodos ricos en metales pesados contaminan las aguas superficiales y subterráneas.
Luego, en el transporte también son frecuentes los derrames de menor cuantía e incluso grandes accidentes. Por lo que se hace necesario un control más estricto de la actividad petrolera en cuanto a su impacto ambiental potencial.
Es de gran importancia seguir generando los listados que contienen las sustancias químicas consideradas peligrosas para la salud humana. En estas, se definen los niveles máximos permitidos en el agua para consumo humano.
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