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3/17/2022 1 CONTAMINACION DE AGUAS, TRATAMIENTO Y CONTROL 3/17/2022 2 Marzo 2022 Docente : Ing. Luis E. Alva Diaz CONTAMINACION DE AGUAS, TRATAMIENTO Y CONTROL 3/17/2022 3 1 niño muere cada 15 segundos por enfermedades relacionadas con el agua = 473´040,000 muertes al año LOGRO DE LA SESIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante conoce la importancia del agua como recurso: conceptos básicos, disponibilidad y usos del agua. Tipos de ecosistemas acuáticos. 3/17/2022 4 1. Indicaciones Generales. 2. Generalidades. 3. Contexto Mundial del agua. 4. El Agua en el Mundo. 5. El Agua en el Perú. 6. Estrés Hídrico 7. Gestión Integral de Recursos Hídricos 8. Tipos de Ecosistemas Acuáticos. 9. Casos Prácticos. Agenda Circula, en lo que se conoce como el ciclo hidrológico, pero conocemos menos de lo que creíamos. Solamente podemos usar una fracción de ella. Está desigualmente distribuida, y su disponibilidad depende de los hábitos de su cuidado. Hay consumos directos y otros escondidos (agua virtual). Pero… 3/17/2022 5 El agua en el mundo: El agua cubre cerca de los ¾ parte de la superficie del planeta. Ranking mundial de países con mayor cantidad de agua Ranking País 1 Brasil 2 Rusia 3 Canadá 4 Indonesia 5 China 6 Colombia 7 Estados Unidos 8 Perú (aprox.1.89% del agua superficial) 9 India Fuente: “Estado del Medio Ambiente y Medidas Normativas”, PNUMA. 2002 Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), 2003 3/17/2022 6 Disponibilidad anual per cápita en el mundo: Latino América 38,562 m3/hab/año Norte América 15,369 m3/hab/año Europa 8,576 m3/hab/año África 5,488 m3/hab/año Continente Disponibilidad hídrica per cápita Población Mundial América del Norte 15% 8% América del Sur 26% 6% Europa 8% 13% África 11% 13% Asia 36% 60% Australia y Oceanía 5% < 1% Fuente: Balance Hídrico Mundial (UNESCO) 0.45913 VIDEO SITUACION MUNDIAL DEL AGUA Sunass El Derecho al Agua (parte II).webm Sunass El Derecho al Agua (parte II).webm 3/17/2022 7 Ejercicio El Caudal diario de un pequeño río durante el mes más seco es de 500 L/s (litros /segundo). Si una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales vierte un efluente con una Concentración de Al de 16 mg/l, ¿A qué numero población por día podría dar servicio la PTAP que se encuentra aguas abajo si el Al en el río después de la dilución, no debe ser mayor al Tipo de Agua que puede ser Potabilizada por Tratamiento Convencional? Suponga que no hay Contaminación de Aluminio río arriba y que el abastecimiento de agua municipal proviene del río. Considere una Tasa de 85L por persona al día que la población necesita. Solución Suponiendo una mezcla completa, y eligiendo 1 segundo como intervalo de tiempo conveniente, escriba un balance de materia sobre la DBO5 Planta de Tratamiento Q p = ¿?, Al= 16mg/l Q r + Q p = ¿? Al = 5mg/l Límite del sistema Río: Q r = 500 l/s Al =0 3/17/2022 8 Cálculos Al aguas arriba + Al residuos = Al aguas abajo Q río x 0 + Q planta x 16 mg/l = (Q río + Q planta) x 5 mg/l Q planta = 5 Q río /11 = (5 x 500 litros/s) / 11 = 227.27 litros/s Q planta + Q rio = 227.27 + 500 = 727.27 L/s Según el problema se tienes una tasa de 85 litros/persona/d: Población a 85 l/p/d = (727.27L/s x 60 s/min x 60 min/h x 24 h/d)/85 L/p/d Respuesta: 739251 personas El agua en el Perú El volumen anual promedio de agua es de 1´768,172 MMC El Perú posee el 1,89 % del agua superficial del mundo. Principales fuentes de agua Fuente: Autoridad Nacional del Agua 3/17/2022 9 El agua en el Perú: 159 cuencas La Gestión del Agua se debe realizar por cuencas La CUENCA es el territorio drenado por un sistema natural, hacia un colector común o río principal y que éste desemboca en el mar o lago. Está delimitado por la línea de las cumbres de mayor elevación, también llamada divisoria de aguas. Unidades Hidrográficas (Cuencas) ¿Cuál es la Oferta y Demanda del agua para sus diferentes usos a nivel nacional que permitan disponer del Balance Hídrico, para la gestión integral y la gobernanza hídrica en el Perú? EL DILEMA POR EL USO DEL AGUA POR VERTIMIENTO DE AGUA RESIDUAL 3/17/2022 10 Usos y disponibilidad del agua a nivel nacional DEMANDA HÍDRICA: La demanda hídrica en una cuenca hidrográfica son de uso consuntivo y no consuntivo MINAG-DGAS-Estudio Básico Situacional de los Recursos Hídricos del Perú, 1992. En el portal de iagua publican un reciente estudio de Nature Conservancy “recoge la primera base de datos global de las fuentes de agua y estrés hídrico en más de 500 ciudades. En este estudio, realizado a modo de encuesta, se de muestra que los anteriores modelos hidrológicos ignoraban la infraestructura hidráulica de las ciudades, sobrestimando significativamente el estrés hídrico. Según el estudio de Nature Conservancy ¿Lima en estrés hídrico? http://www.iagua.es/blogs/agueda-garcia-durango/cuales-son-ciudades-mayor-estres-hidrico-mundo http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959378014000880 3/17/2022 11 GESTIÓN INTEGRADA DE RECURSOS HÍDRICOS GIRH DEFINICIÓN–GLOBAL WATER PARTNERSHIP “Proceso que promueve la gestión y desarrollo coordinados del agua, tierra y otros recursos relacionados, con el objeto de mejorar el bienestar económico y social de forma equitativa sin comprometer la sostenibilidad de ecosistemas vitales”. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA GESTIÓN INTEGRADA DE RECURSOS HÍDRICOS GIRH BASADOS EN LA DECLARACIÓN DE DUBLIN, 1992. 1.El agua dulce es un recurso limitado y vulnerable, esencial para la preservación de la vida, el desarrollo y el medio ambiente. Una administración efectiva ha de vincular los usos de los terrenos y las aguas en el conjunto de una cuenca o acuífero subterráneo. 2.La GIRH debe fundamentarse en un enfoque participativo, esto conlleva una sensibilización acerca de la importancia del agua entre los gestores y la opinión pública. 3.Las mujeres desempeñan un rol crucial y decisivo en el suministro, gestión y protección así como proveedoras y usuarias del agua. 4.El agua tiene un valor económico en todos sus usos en conflicto y debe ser asumida como un bien económico. 3/17/2022 12 Para alcanzar la GIRH en el Perú primero debemos construir la gobernabilidad hídrica y encaminarnos hacia una gobierno que contribuya a la paz social del país, éste es el gran desafío del agua en el Perú. Un flujo de Agua Residual Industrial proveniente de una Empresa de Insumos Limpieza entra a un río de la manera que aparece en el gráfico. La concentración de Sulfatos CS, A en el cuerpo hídrico en el punto A, es de100 mg/l, y el caudal QA = 145 m 3/s de agua en el río. La concentración del Sulfatos CS, W en el agua residual es de 800 mg/L, y el caudal QW = 40 m 3/s. A) Determine la concentración de Sulfatos en el punto B, asumiendo que ocurre una mezcla completa. B) Si se quiere utilizar el Agua de Rio como producción de Agua Potable siguiendo un Tratamiento Convencional, indique si en el punto B se puede o no utilizar. C) ¿Qué pasará si en época de estiaje disminuye el caudal del río al 18%?. D) ¿Qué pasa si en Época de Venida el Rio aumenta su Caudal en 25%?. Ejercicio 3/17/2022 13 Punto A CSA QA Punto B CSB QSB Agua residual Industrial CSW QW Solución: Parte a): C S B x Q S B = C S, A x QA + C S, W x Q W …… (1) Cálculo del Caudal en Punto B: Q S B = Q A + Q W = (145 + 40) m3/s = 185 m3/s Reemplazando en ecuación (1): C S B x 185 m3/s = 100 mg/l x 145 m3/s + (800 mg/l x 40 m3/s) Despejando la Concentración de Sulfatos C S B: C S B = [(100 mg/l x 145 m3/s) + (800 mg/l x 40 m3/s)] / 185 m3/s = 251.35 mg/L Cálculo de Concentración de Sulfatos en el punto B: C S B = 251.35 mg/L, Respuesta de parte a) Respuestade Parte b): Considerando que C S B = 251.35 mg/L < 500 mg/L, Se Cumple Según el Decreto Supremo 004-2017 MINAM Parte c), En época de Estiaje con QA al 18%: C S B x Q S B = C S, A x 18 % QA + C S, W x Q W …… (2) Cálculo del Caudal en Punto B en época seca (falta de lluvias): Q S B = Q A + Q W = (145 x 0.18 + 40) m 3/s = 66.1 m3/s Reemplazando en ecuación (2): C S B x 66.1 m 3/s = ( 100 mg/l x 148 x 0.18 m3/s ) + (800 mg/l x 40 m3/s) Despejando la concentración de Sulfatos C S B: C S B = [(100 mg/l x 145 x 0.18 m 3/s) + (800 mg/l x 40 m3/s)] / 66.1 m3/s = 241.80 mg/l C S B = [2664 + 32000] mgxm 3/s / 66.1m3/s Respuesta de Parte c): 524.42 mg/l > 500 mg/l, No Cumple. Considerando que C S B = 524.42 mg/L > 500 mg/L, No Cumple Según el Decreto Supremo 004-2017 MINAM 3/17/2022 14 Parte d), En época de Venida con QA al 25%: C S B x Q S B = C S, A x 1.25 QA + C S, W x Q W …… (2) Cálculo del Caudal en Punto B en época seca (falta de lluvias): Q S B = Q A + Q W = (145 x 1.25 + 40) m 3/s = 221.25 m3/s Reemplazando en ecuación (2): C S B x 221.25 m 3/s = ( 100 mg/l x 148 x 1.25 m3/s ) + (800 mg/l x 40 m3/s) Despejando la concentración de Sulfatos C S B: C S B = [(100 mg/l x 145 x 1.25 m 3/s) + (800 mg/l x 40 m3/s)] / 221.25 m3/s = 241.80 mg/l C S B = [18125 + 32000] mgxm 3/s / 66.1m3/s Respuesta de Parte c): 226.55 mg/l < 500 mg/l, Si Cumple. Considerando que C S B = 226.55 mg/L < 500 mg/L, Si Cumple Según el Decreto Supremo 004-2017 MINAM En el 2008 el planeta tenía 6,750 millones de habitantes… de los cuales …. 800 MM 1,900 MM 3,400 MM 3,500 MM Comparten el agua con los animales Consumen agua sin calidad saludable Consumen agua de calidad dudosa No tienen acceso al agua saludable como derecho humano satisfecho Gerard Payen. Semana del agua. Chile. 2013. 3/17/2022 15 El agua es el insumo más importante para la vida y para la estabilidad del ecosistema… ….y no existe un substituto del agua El agua acompaña al hombre a lo largo de su evolución: 1600 1700 1700 –1900 1900-2050 300 millones de habitantes X 2 600 millones de habitantes X 3 1,800 millones de habitantes X 5 9,000 millones de habitantes Esto significa mayor producción de alimentos = más agua 1,960 2,007 2,040 1/3 de la población urbana. 2/3 de la población rural. 1/2 de la población urbana. 1/2 de la población rural. 2/3 de la población urbana. 1/3 de la población rural. 3/17/2022 16 1,400 millones tienen sobrepeso. 400 millones de personas son obesos. 975 millones padecen de hambre crónica. ¿Cómo nos vamos a alimentar? Demanda alimentaria mundial: 2050 = Hoy x 2 Demanda de consumo de agua mundial: 2050 = Hoy + 70 –90 % “La seguridad hídrica y la seguridad alimentaria son dos caras de la misma moneda” La Tierra es un planeta azul: 75% de su superficie está cubierta por agua … y … ¿Cuánta agua tenemos en el mundo? 3/17/2022 17 Ecosistemas acuáticos Se entiende por Ecosistemas Acuáticos a todos aquellos ecosistemas que tienen por biotopo algún cuerpo de agua, como pueden ser: mares, océanos, ríos, lagos, pantanos, riachuelos, laguna entre otros. Los dos tipos más destacados son: los Ecosistemas Marinos y los Ecosistemas de Agua Dulce. Clasificación 3/17/2022 18 GRACIAS
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