Gestió de l'aigua: usos, riscos, qualitat i tractament

L'aigua com a recurs

Usos de l'aigua

1. No consumptius: no redueixen la quantitat d'aigua (oci, generació d'energia, navegació).
2. Consumptius: disminueixen la quantitat d'aigua (ús domèstic, industrial, agrícola).

Consums destacats:

• Domèstic: 75 L/persona/dia (OMS) vs. 250 L en zones industrialitzades.
• Industrial: refrigeració, neteja, transport de materials, fabricació d'aliments.
• Agricultura: sector que consumeix més aigua, principalment pel reg (superfície o pressuritzat).

Distribució i gestió de l'aigua

• L'aigua dolça líquida continental només representa l'1,1% del total. La seva distribució és molt desigual.
• Solucions: millorar l'eficiència, construir embassaments, dessalinització, reutilització i transvasaments.

Riscos hidrològics

Tipus de riscos

1. Inundacions: acumulació d'aigua per pluges persistents.
2. Avingudes: creixement sobtat del cabal d'un riu.

Factors que influeixen:

• De la conca: permeabilitat del terreny, vegetació, pendent i xarxa de drenatge.
• Humans: urbanització, obres hidràuliques, vies de comunicació.

Prevenció i gestió

• Predicció: previsió d'episodis de pluges torrencials.
• Plans d'actuació: INUNCAT a Catalunya.
• Mesures estructurals: dics, embassaments.
• Mesures no estructurals: planificació territorial.

Impactes sobre la dinàmica de l'aigua

• Embassaments: poden alterar el curs natural dels rius i afectar l'ecosistema.
• Transvasaments: moure aigua entre rius és costós i pot provocar problemes com la propagació d'espècies invasores i la reducció de sediments.
• Sobreexplotació d'aqüífers: extreure massa aigua subterrània pot afavorir la intrusió salina.

Contaminació de l'aigua

La contaminació és un canvi perjudicial de la qualitat de l'aigua causat per l'activitat humana. Pot ser:

• Difusa: sense un punt concret d'origen.
• Localitzada: prové d'un punt específic.

Fonts de contaminació

• Industrials: l'aigua torna contaminada amb metalls pesants o amb temperatura elevada.
• Agricultura i ramaderia: fertilitzants, pesticides i residus animals.
• Urbans: aigües residuals municipals.
• Miners: deixalles dels processos d'extracció.

Contaminació dels aqüífers

• Els aqüífers costaners tenen un equilibri natural entre aigua dolça i salada. Quan s'extreu massa aigua dolça, l'aigua salada pot entrar al continent (intrusió salina).
• Els contaminants arriben als aqüífers a través del sòl, i la seva regeneració és molt lenta perquè la neteja natural és difícil.

Qualitat de l'aigua

Depèn de l'ús i es mesura amb diversos indicadors:

Indicadors físics

• Terbolesa: presència de partícules que fan l'aigua menys transparent.
• Color, olor i gust: poden indicar presència de matèria orgànica.
• Temperatura: afecta la vida aquàtica.
• Conductivitat: mesura la quantitat de sals dissoltes.

Indicadors químics

• Acidesa (pH): sol ser entre 6,5 i 8 en aigües naturals.
• Duresa: quantitat de calci i magnesi.
• Oxigen dissolt: essencial per a la vida aquàtica.
• Nutrients (nitrogen i fòsfor): poden causar eutrofització si són en excés.
• Metalls: en altes concentracions poden ser tòxics.

Indicadors biològics

• La presència de certes espècies ajuda a determinar l'estat ecològic de l'aigua.

Mètodes de tractament de l'aigua

1. Potabilització: tractar l'aigua per fer-la apta pel consum humà (ETAP).
2. Depuració: tractar aigües residuals per retornar-les al medi amb un nivell mínim de contaminació (EDAR).

El cicle de l'aigua i el balanç hídric

L'aigua circula en un circuit tancat anomenat cicle de l'aigua o cicle hidrològic, que connecta l'atmosfera, la hidrosfera i la biosfera. Aquest cicle no perd ni guanya aigua; simplement es redistribueix.

Etapes principals del cicle de l'aigua:

1. Evapotranspiració: l'aigua passa de líquid a gas (per evaporació o transpiració de les plantes).
2. Precipitació: l'aigua cau en forma de pluja, neu o calamarsa.
3. Escolament: l'aigua flueix superficialment o s'infiltra al sòl.

Equilibri hídric: la relació entre precipitació, evapotranspiració, infiltració i escolament:

Precipitació = Evapotranspiració + Infiltració + Escolament superficial.

Temps de residència

No tota l'aigua circula constantment pel cicle. Algunes molècules poden romandre estancades durant molt de temps, per exemple, a les glaceres o en aigües subterrànies. Aquest període es diu temps de residència.

Les aigües oceàniques

Les aigües oceàniques cobreixen el 71 % de la superfície terrestre i representen el 97 % de l'aigua de la Terra. Els seus principals factors són la salinitat, la temperatura i la densitat:

Salinitat

• Què és? És la quantitat de sals dissoltes en l'aigua, expressada en grams per quilogram (g/kg). La salinitat mitjana és 3,5 g/kg, majoritàriament clorur de sodi (NaCl).
• Factors que la modifiquen:
  • Geografia:
    • Zones properes a rius grans (ex.: Amazones): menys salinitat.
    • Mars tancats (ex.: Mar Mort): més salinitat per una elevada evaporació.
  • Climatologia:
    • Evaporació (climes càlids i secs): augmenta la salinitat (ex.: Mar Roig).
    • Precipitacions (zones amb pluges): redueixen la salinitat.
    • Gel/desglaç: el desglaç redueix la salinitat, però la congelació l'augmenta.
  • Altres: corrents oceànics, vents i fonts hidrotermals submarines.

Temperatura

• La temperatura de l'aigua superficial depèn de la temperatura ambiental i de la latitud (més calor a l'equador, més fred als pols).
• Estructura tèrmica de l'oceà:
  • Capa superficial: canvia ràpidament segons el clima.
  • Termoclina: zona intermèdia on la temperatura descendeix de manera brusca.
  • Aigües profundes: temperatura constant i molt baixa.

Densitat

• La densitat està relacionada amb la salinitat (més salinitat, més densitat) i la temperatura (més calor, menys densitat).

Dinàmica oceànica

Els moviments de l'oceà estan determinats pels corrents marins, les onades i les marees:

1. Corrents marins:
   • Superficials: amplis circuits circulars causats pels vents. A l'hemisferi nord giren en sentit de les agulles del rellotge, i a l'hemisferi sud en sentit contrari.
   • Profunds: a les zones polars, l'aigua freda i densa baixa cap al fons i es mou cap a l'equador.
2. Onades: moviments ondulatoris de l'aigua generats pel vent o altres fenòmens.
3. Marees: moviments cíclics d'ascens i descens del nivell del mar provocats per l'atracció gravitatòria entre la Terra, la Lluna i el Sol.

Detalls importants

• Les zones amb més salinitat són al voltant dels 20° de latitud, on l'evaporació és alta.
• Les zones amb menys salinitat estan cap als 60° de latitud i prop de l'equador, amb precipitacions abundants.

Les aigües continentals

Aigües superficials: rius, llacs i glaceres

Aigües fluvials (rius)

• Hidrograma: gràfic que mostra la variació del cabal d'un riu al llarg de l'any.
  • Crescuda: augment del cabal.
  • Estiatge: descens del cabal.

Factors que influeixen en el cabal: precipitacions, relleu, permeabilitat de les roques i vegetació.

Aigües lacustres (llacs)

• Aigua acumulada en depressions continentals (aproximadament el 20 % de les aigües superficials).

Aigües glacials (gel permanent)

• Zones polars i d'alta muntanya. Principals casquets glacials: Antàrtida i Groenlàndia.

Aigües subterrànies: sota terra, formant aqüífers

• S'infiltren a través de les roques i formen aqüífers.

Característiques de les roques:

• Porositat: quantitat d'espais buits a la roca (%).
• Permeabilitat: capacitat de deixar passar l'aigua.

Tipus d'aqüífers:

• Lliures: estan en contacte amb la superfície.
• Confinats: aïllats per capes impermeables.
• Semiconfinats: parcialment aïllats.