El       agua es un componente de nuestra naturaleza que ha estado presente en la       Tierra desde hace más de 3.000 millones de años, ocupando tres cuartas       partes de la superficie del planeta. Su naturaleza se compone de tres átomos,       dos de oxígeno que unidos entre si forman una molécula de agua, H2O,       la unidad mínima en que ésta se puede encontrar. La forma en que estas       moléculas se unen entre sí determinará la forma en que encontramos el       agua en nuestro entorno; como líquidos, en lluvias, ríos, océanos,       camanchaca, etc., como sólidos en témpanos y nieves o como gas en las       nubes.        
Gran       parte del agua de nuestro planeta, alrededor del 98%, corresponde a agua       salada que se encuentra en mares y océanos, el agua dulce que poseemos en       un 69% corresponde a agua atrapada en glaciares y nieves eternas, un 30%       está constituida por aguas subterráneas y una cantidad no superior al       0,7% se encuentra en forma de ríos y lagos.                     
Contaminación bacterelógica y       viral              
Fuentes : Aguas       contaminadas con bacterias y virus causantes de enfermedades, las que       provienen de la materia fecal.              
Tratamiento :              
q             Filtración, remueve la mayor parte de las bacterias y virus       patógenos              
q             Cloración del agua tratada, destruye los patógenos       remanentes              
Control       de la calidad bacteriológico y viral              
q             Detección de la calidad bacteriológica (Grupos coliformes)       que habitan en el intestino de los animales de sangre caliente.              
q             Presencia de coliformes se mira como evidencia de       contaminación fecal, aunque el grupo coliforme mismo no es dañino.              
Productos       químicos tóxicos peligrosos              
q             Productos sintéticos de la industria química; pesticidas,       herbicidas, insecticidas, etc.
q             Bifenilos policlorados (BPC)
Usados       como medio de intercambio calórico en plantas generadoras.
Muy       resistentes al ataque químico o microbiano ( Acumulación en el ambiente)
q             Metales pesados tóxicos
Mercurio,       cadmio, plomo (gasolinas)
Se       han desconocido, en muchas ocasiones, como actúan estos materiales cuando       son descargados en la atmósfera.
Trihalometanos       (THM) planta de tratamiento
                  Material orgánico        ------cloro------  THM       (potencialmente cancerigeno)
q             Contaminantes orgánicos
Los       contaminantes orgánicos son diferentes a los contaminantes anterior       porque no son tóxicos en si mismos.
Efectos       de la descarga orgánica en un río.
OD = Oxigeno Disuelto              
Material       orgánico : Soluble; Suspendido (sólidos orgánicos)
Fuentes       principales de material orgánico : Descargas domesticas e industriales
Remoción       del material orgánico en plantas de tratamientos
Sedimentación       primaria : Remoción del 60% de sólidos orgánicos, sin remoción del       material orgánico soluble.
Coloración       del efluente secundario : Destrucción de organismos patógenos (problema       formación de THM)
               
Eutroficación                     
q             Eutroficación : Crecimiento excesivo y molesto de algas en       lagos, lagunas, tranques, etc.
q             Problemas de la eutroficación:
Empeoramiento       del uso recreacional del agua.
Problemas       para usar dicha agua como fuente de abastecimiento de agua potable.
La       competencia por el consumo de OD, provoca la muerte masiva de peces.
Perdida       gradual de actividades como la pesca y los deportes acuáticos.
q             ¿Qué causa la eutroficación?
Los       efluentes líquidos de tierra agrícolas y urbanas y los residuos domésticos       e industriales ricos en nutrientes (nitrógeno y fósforo). La materia orgánica       también contribuye.
q             Fuentes de nitrógeno : Principales aguas residuales y       fertilizantes, algunas algas microscópicas
q             Principales fuentes de fósforo : Residuos humanos,       detergentes y suelos erosionados de tierras agrícolas.
q             Tratamiento más efectivo contra la eutroficación
Planta       de aguas residuales : Remoción de fósforo
Control       de la erosión en la agricultura
               
Contaminación       térmica                     
q             Causa principal de contaminación térmica
Uso       del agua para condensar el vapor producido por las turbinas de vapor,       generadoras de electricidad.
q             Efectos adversos
Muerte       por exposición a elevadas temperaturas de vida acuática contenida en       agua de enfriamiento.
Aumento       en las tasas de metabolismos, mayor consumo de alimento y de oxigeno       disuelto.
OD       disminuye al aumentar la temperatura.
Peces       pueden sufrir de embolia resultante del desprendimiento de burbujas de       nitrógeno en los vasos sanguíneos.
q             Métodos de control
Distribución       uniforme la carga de calor en un gran volumen de agua.
Usar       Torres de Enfriamiento:
Contaminación       debida al petróleo
q             Fuentes de contaminación
Accidentes       en procesos de extracción y transporte
Filtraciones       naturales desde la tierra al océano
q             Efectos adversos
Daño       a zonas costeras, componentes de bajo punto de ebullición extremadamente       toxico para la vida marina.
El       petróleo puede destruir lugares de alimentación y ser directamente       toxico.
               
              Sustancias radioactivas                     
q             Fuentes : procesamiento del uranio, laboratorios y plantas       de energía nuclear
q             Efectos  :       Altamente peligrosos
Propiedades       misceláneas del agua                     
q             Viscosidad relativamente baja, fluye con facilidad
q             Incopresible, relaciones presión - densidad no son       importantes
q             Disuelve muchas y variadas sustancias
                                 Dependencia de la solubilidad con la temperatura
                             
q             Las relaciones bioquímicas requieren de agua para su       ocurrencia (no requieren de aire), el agua es rica en vida, el aire es       pobre en organismos vivientes.              
   
Propiedades       térmicas del agua                            
q             El comportamiento térmico del agua es único en varios       aspectos, debiéndose esto principalmente a que las asociaciones       intermoleculares que forma el agua son inusualmente fuertes.
q             El agua tiene elevados puntos de ebullición y de fusión       para ser una sustancia de peso molécula tan bajo.
q             El agua tiene una de las más altas capacidades caloríficas,       lo que la transforma en un sumífero de calor, consecuentemente, grandes       masas de aguas tienen un efecto regulador de la temperatura ambiente.              
               
q             El agua tiene un calor de vaporización alto (539 Cal/g a       100ºC)              
Calor requerido para aumentar 1 g a 100ºC = 100       Calorías
Calor       requerido para evaporar 1 g = 539 Calorías               
              
            Comportamiento de una masa de aire al enfriarse
           a→b : Enfriamiento sin       condensación              
           b→c : Condensación de una cierta cantidad de vapor de agua.
                 Al condensarse, el vapor de       agua entrega una gran cantidad de calor.
                 Esta entrega de calor disminuye       el enfriamiento del aire en el punto de rocío, el 
           aire es       muy resistente a disminuciones de temperatura.
               
q             El calor de difusión del agua (79,71 Cal/g a 0ºC) es una       cifra común para sustancias similares.
q             La conductividad térmica del agua (capacidad para conducir       calor) supera a la de todas las otras sustancias liquidas naturales,       exceptuando el mercurio.
q             Estratificación térmica en un lago (condición inicial :       Temp.. uniforme a 4ºC)              
            1 : Capa superficial : Epilimnion; Temperatura       relativamente alta.
            2 : Capa de transición :       Mesolimnion o termoclina; alto ∆T/∆Z = 0,75ºC
            3 : Capa inferior : Hipolimnion;       Temperatura relativamente baja.              
            Hipolimnion y Epilimnion están totalmente separados por       deferencias de    
            densidades.
            Hay poca transferencia de       materia disuelta a través de la Termoclina.
            El lago esta esencialmente       separado en dos cuerpos de agua relativamente
            independientes, por ende la       calidad del agua en las 2 secciones es diferente.
               
q             Circulación en un lago estratificado inducidas por el       viento
              
q             Otra causa de la estratificación : Aguas salinas es más       densa que el agua dulce.
               
q             Efectos de la temperatura en la viscosidad
Aumenta       al disminuir la temperatura : YoºC / Y30ºC = 2       (dos veces)
Esto       afecta la velocidad de sedimentación de las partículas.
v       = Velocidad
luego       Flujos Laminares :
Efecto,       aguas frías retienen sedimentos por periodos más largos que cursos de       agua más calientes
Microorganismos       y enfermedades        
Consideraciones diversas
q             Los microorganismos son especies vivientes de tamaños       diminutos
q             No se consideran como plantas ni como animales. Sino más       bien se los califica en un tercer reino llamado Protista.
q             Microorganismos de tamaño promedio
Tamaño       : 10-6m = 1μm
Peso       < 10-12g
q             Los microorganismos varían en tamaño, forma, habilidad       para usar diferentes sustancias como fuentes de alimentos, métodos de       reproducción y complejidad.
            Clasificación de microorganismos en grupos:
q             Bacterias
q             Virus
q             Algas
q             Protozoos
Los       anteriores importantes en la calidad del agua
q             Rickettsias
q             Hongos
            Células microbianas (a excepción de los virus)              
a)            Eucarióticas : Poseen un núcleo verdadero (una estructura       envuelta en una membrana que contiene un material hereditario)
b)            Procarióticas :  Carecen       de un núcleo verdadero o bien definido.
              
A :       Bacterias
q             Microorganismos procarióticos
q             Clasificación según su forma :
Cocos       : Forma esférica
Bacilos       : Forma cilíndrica
Espirilos       : forma de espiral
q             Componentes celulares de las bacterias
Componentes       fijos : Membrana celular, Ribosomas y región nuclear
Componentes       variables : Flagelos (apéndices como cabellos que permiten el       desplazamiento)
q             Clasificación de bacterias según sus fuentes de energía y       carbono
      
            Clasificación de bacterias según sus necesidades de oxigeno              
a)            Bacterias aeróbicas
Requieren       oxigeno libre para metabolizar sus alimentos
Metabolismos       : Alimento + O2 → Material celular + CO2 + H2O              
b)            Bacterias anaeróbicas
El       oxigeno es un toxico, su metabolismo es:              
c)            Bacterias anaeróbicas facultativas
Oxidan       la materia orgánica (alimento) en presencia o ausencia de oxigeno libre              
q             Clasificación de bacterias según la temperatura de operación
Termofílicas       : 40  a  80ºC
Mesofílicas         : 20  a  40ºC
Psicrofílicas        : < 20ºC
q             Otras consideraciones
La       mayoría de las bacterias prefieren un pH neutro (7,0)
Algunas       bacterias son capaces de formar esporas bajo condiciones ambientales       adversas, las esporas son altamente resistente a condiciones       desfavorables, pueden permanecer en estado latente por mucho tiempo.
              
B       : Algas
q             Consideraciones diversas
Las       algas son los microorganismos eucarióticos más simples que contienen       clorofila.
El       hábitat más común aguas expuestas al sol, también suelo, rocas y árboles
Clasificación       de acuerdo a su color; Verdes, Cafés, Rojas
q             Las algas pueden considerarse como el comienzo de la cadena       alimenticia acuática, ya que no requieren de otros organismos vivos para       obtener alimentos o energía.
q             Factores requeridos para el crecimiento de algas
Luz       solar, nutrientes principalmente nitrógeno y fósforo.
q             Algunos efectos de las algas
Producen       compuestos de olor y sabor desagradable, disminuye el potencial del agua       como fuente de abastecimiento de agua potable.
Influencian       el nivel de oxigeno disuelto.
               
C       : Protozoos
q             Consideraciones diversas
Los       protozoos son microorganismos eucarióticos con características similares       a la de los animales, pueden ser uni o multicelular.
Hábitat       más común : Océanos, también lagos, ríos, lagunas, 10 primeros centímetros       del suelo y los intestinos de los animales
Ejemplos       comunes : amebas, paramecios.
D :       Virus
q             Consideraciones diversas
Son       sumamente pequeños, contienen una porción de material genético (ácido       nucleico) protegido por una envoltura.
En       casos simples esta constituido por una sola proteína, en casos complejos       rodeada por una envoltura adicional constituida por una lipoproteína y en       casos más complejos aun tienen enzimas asociadas a ellos.
Generalmente,       mientras más complejo es el virus, más fácil resulta inactivarlo.
Todos       los virus son parásitos que se reproducen invadiendo células huéspedes       y obligando a estas a producir más virus.
               
Enfermedades       transmitidas por el agua
q             El agua puede transmitir enfermedades entéricas       (intestinales), debido el contacto con desechos humanos o animales.
q             Fuente principal de patógenos entéricos : excrementos y       otros desechos eliminados por humanos enfermos y sus animales huéspedes
q             Variables que afectan la presencia y densidad de los       diversos agentes infecciosos en las aguas servidas:
Fuentes       que contribuyen a las aguas servidas.
Estado       general de salud de la población.
Presencia       de portadores de la enfermedad en la población.
Habilidad       de los agentes infecciosos para sobrevivir fuera del huésped bajo       diversas condiciones ambientales.
q             Enfermedades hídricas más importantes producidas por :
a)            Bacterias : Shigella, Salmonella y Escherichia.
b)            Virus : aquellos relacionados con la Hepatitis y la Gastroenteritis
c)            Protozoos : Giardia Lambia, Entamoeba Histolytica.
               
Determinación       de patógenos en el agua                            
q             Consideraciones generales
La       presencia de microorganismos se determina indirectamente, por los efectos       que producen.
Para       asegurar que una muestra de agua este libre de patógenos, se debería       realizar una determinación de todos los tipos de gérmenes que podrían       estar presentes en la muestra.
Problemas       : Tiempo requerido extremadamente largo, personal altamente especializado,       obtención tardía de resultados.
Solución       : Detección de un organismo indicador (especie única de microorganismos       que, cuando esta presente, indica contaminación fecal y la posible       presencia de patógenos.
q             Requisitos de un organismo indicador real.
Fuente       exclusiva, excrementos humanos y de animales, fácilmente detectable y       cuantificable, más resistente en el agua que la mayoría de los patógenos,       a la vez no demasiado resistente en agua como para producir frecuentes falsas       alarmas y repredicción en agua insignificante.
q             Interpretación de la presencia o ausencia del organismo       indicador en el agua
Presencia       : Se supone que el agua potencialmente contiene organismos patógenos.
Ausencia       : Se supone que el agua es segura
q             Aunque no existe un microorganismo indicador totalmente       ideal, las bacterias coliformes satisfacen casi todos los requisitos.
q             Características de las bacterias coliformes
Aeróbicas       o anaeróbicas facultativas
Bacilos
No       formas esporas
Gram       negativo (se colorean de rojo a diferencia de los Gram positivos que se       colorean de violeta)
Fermentan        la lactosa, produciendo CO2E H2
q             Especies principales del grupo de bacterias coliformes
Escherichia       Coli : Generalmente no patógenas, hábitat el tracto intestinal de       humanos y animales de sangre caliente, un tercio (en peso) del excremento       humano consiste de células E.Coli.
Aerobacter       Aerogénes : Hábitat normal suelo, cereales, plantas, también pueden       encontrarse en excrementos de animales
Otros       : Escherichia Freundi  -        Aerobacter Cloaci