Gestió i Qualitat de l'Aigua: Indicadors, Tractament i Potabilització

Resum T12: Impactes a la Hidrosfera

1. Qualitat de l'Aigua

Indicadors físics: Terbolesa, sòlids en suspensió, color, sabor, temperatura, conductivitat.

Indicadors químics: pH, duresa, indicadors de matèria orgànica (MO), nutrients, metalls.

Indicadors biològics: Avaluació dels organismes d'una comunitat ecològica. Indicadors de MO.

Demanda Bioquímica d'Oxigen (DBO)

Mesura l'oxidació produïda per microorganismes.

O₂ inicial - O₂ final = O₂ consumit

Demanda Química d'Oxigen (DQO)

Es mesura a partir d'un oxidant (dicromat potàssic). Inferior a 0,2 = contaminació inorgànica. Superior a 0,6 = contaminació orgànica.

Carboni Orgànic Total (COT)

Mesura l'oxidació en condicions d'oxidació total de la MO.

Eutrofització

Increment de substàncies nutritives en aigües dolces que provoca un excés de fitoplàncton. Nitrogen i fòsfor. Metalls.

Indicadors biològics: Mètodes ecològics, microbiològics, fisiològics i ecotoxicològics.

Indicadors de la Qualitat de l'Aire (ISQA)

(Entre 0 i 100, a partir de la temperatura, matèria en suspensió, O₂ dissolt i conductivitat).

SQA = T (A + B + C + D)

• T: A partir de la temperatura del riu en ºC.
• A: Oxidabilitat permanganat mgO₂/L.
• B: Matèria en suspensió (MES) mg/L.
• C: Oxigen dissolt en aigua mgO₂/L.
• D: Conductivitat a 18ºC en uS/cm.

4. Depuració de les Aigües Residuals

• Pretractament: Separació de sòlids grans amb reixes.
• Tractament primari o fisicoquímic: Extracció de greixos i substàncies en suspensió.
• Tractament secundari: Eliminació de microorganismes.
• Tractament terciari: Eliminació de sals minerals.
• Desinfecció: Destrucció dels microorganismes.
• Tractament de fangs: Extracció de fang que es pot utilitzar com a fertilitzant.

5. La Potabilització

Aigua potable: lliure de contaminants i microorganismes patògens. Té sals minerals.

1. Captació i bombament.
2. Cambres de barreja i repartiment.
3. Decantadors.
4. Filtres de carbó i sorra.
5. Dipòsit de sortida i estació de bombament.

Resum T7: Hidrosfera

1. Introducció

Hidrosfera: Capa líquida que ocupa les parts més baixes de l'escorça.

Distribució H₂O:

• H₂O salada = 97%
• H₂O dolça = 2% (glaceres, aigua subterrània, llacs, rius, atmosfera, biosfera)

Origen hidrosfera:

• Desgasificació de la Terra: Prové dels núvols dels volcans, que es descondensen i originen grans pluges.
• Meteorits: Portaven aigua els que van caure a la Terra.

2. Cicle de l'Aigua

• Evapotranspiració: Evaporació que prové dels éssers vius.
• Evaporació: Pas d'aigua de líquid a gas.
• Precipitació: Caiguda d'aigua en forma de pluja.
• Escolament: Aigua abans d'arribar al corrent hídric.
  • Superficial: Per la superfície (rius).
  • Subterrani: Sota terra.
• Infiltració: Aigua que penetra a la terra.
• Aigua fòssil: Aigua subterrània que triga milions d'anys a tornar al cicle.
• Temps de residència: Temps que una molècula d'aigua està al mar abans d'evaporar-se i precipitar.

Balanç Hídric

Relació entre les precipitacions, l'evapotranspiració i l'escolament superficial i subterrani.

Balanç hídric = entrades - sortides

Precipitació = evapotranspiració + escolament

Càlculs del Balanç Hídric

Cabal d'un riu: Q = (S x V) / S (m³/s)

Cabal ecològic: Cabal mínim d'aigua per mantenir el riu en condicions ecològiques estables i un equilibri en els ecosistemes.

Característiques de les Aigües Oceàniques

1. Temperatura

• Varia amb la latitud (zona equatorial més càlida).
• Varia amb la profunditat.
• Termoclina: Canvi brusc de temperatura amb la profunditat.

2. Salinitat

• Variació inversa a la temperatura.
• Aigua més salada i freda = més densa (més profunda).
• Total de substàncies dissoltes en aigua.

3. Densitat

Depèn de la salinitat i la temperatura. Més salinitat = més densitat.

Cinta transportadora: Responsable de la distribució del clima actual.

Onades: Moviments ondulatoris a la superfície a causa del vent. La dimensió i velocitat de les onades depèn de:

1. Velocitat del vent.
2. Durada del vent.
3. Superfície d'aigua.

Marees: Moviments alternats i periòdics de pujada i baixada de la superfície del mar a causa de l'atracció de la lluna.

• Marea alta: Ascens de l'aigua del mar.
• Marea baixa: Descens de l'aigua del mar.
• Marea viva: Sol, Lluna i Terra s'alineen. Força d'atracció de la Lluna + força d'atracció del Sol.
• Marea morta: Sol, Lluna i Terra en angle recte. Força d'atracció del Sol + força d'atracció de la Lluna.

4. Aigües Continentals

1. D'Escolament Superficial

• Xarxa de drenatge: Aigua que desguassa en un riu.
• Conca hidrogràfica: Superfície ocupada per la xarxa de drenatge.
• Rius: Corrent que desemboca en un altre lloc.
• Torrent: Canal fluvial, en zona de muntanya, amb pendent.
• Riera: Canal fluvial, en context litoral, sense pendent.
• Llac: Acumulació d'aigua en una depressió.
• Glacera: Massa de gel en una serralada.

2. Subterrànies

• Isopiezes: Línies que marquen l'altura del nivell freàtic respecte al nivell del mar.
• Aqüífers: Zones d'emmagatzematge i circulació d'aigua. Porositat, filtració i fissuració.
  • Lliures: Materials de sobre permeables.
  • Confinats: Entre capes poc permeables.

Porositat: Quantitat d'espais entre grans connectats.

• Roca permeable: Grans connectats.
• Roca impermeable: Grans no connectats.

3 estats de l'aigua:

L'Aigua com a Recurs

Balanç hídric: Relació entre les entrades i sortides de les aigües (precipitacions i evaporacions).

Conca hidrogràfica: Superfície ocupada per la xarxa de drenatge.

Lisímetre: Aparell que mesura l'evapotranspiració.

Estacions d'aforament: Aparell que mesura el cabal d'un riu.

Usos consumptius: Aigua utilitzada que no torna al seu lloc d'origen.

Usos no consumptius: Aigua utilitzada que retorna al seu lloc d'origen i que no perd qualitat.

Usos industrials: Fluid refrigerant, neteja, transport, matèria primera.

Usos agrícoles: (65% del consum global d'aigua). Tipus de reg:

• De superfície o gravetat: L'aigua actua per sobre del terreny per gravetat.
• Pressuritzat: Reg uniforme en forma de pluja que s'expandeix per tot el terreny.
• De goteig: Gota a gota.

Problemes d'una Mala Gestió

• Escassetat.
• Fàcil contaminació.
• L'absència de depuració prohibeix el consum.

Cerca de Nous Recursos

• Embassaments.
• Dessalinitzadores.
• Reciclatge d'aigua usada.
• Transvasaments.

Tipus de Dessalinització

• Destil·lació.
• Membrana d'osmosi inversa.

Problemes de les Plantes de Dessalinització

• Salmorres com a residu.
• Poc temps de vida de les instal·lacions.
• Alt cost econòmic i energètic.

Millora en la Gestió dels Recursos Existents

En usos generals:

• Desforestació.
• Control de la pressió.
• Reduir el consum.
• Millora en les xarxes de drenatge.
• Instal·lació d'equips estalviadors.

En usos agrícoles:

• Plantacions de plantes autòctones.
• Plantacions de fruita seca.
• Replantejar altres sistemes de regadiu.
• Millorar les canalitzacions.

Mesures urbanes:

• Mantenir un paisatge autòcton.
• Estalvi d'aigua.
• Regar al matí o al vespre.
• Reutilitzar aigües.

Mesures industrials:

• Reutilitzar l'aigua refrigerant.
• Reutilitzar l'aigua depurada.
• Implantar dispositius que eviten fuites.

ACA: Agència Catalana de l'Aigua.

READING

(No s'inclou la correcció del READING ja que no forma part del temari de la hidrosfera)

LISTENING

(No s'inclou la correcció del LISTENING ja que no forma part del temari de la hidrosfera)