Impacto Urbano en la Calidad del Agua y el Aire: Contaminación y Tratamiento

Impacto Urbano en la Calidad del Agua y el Aire: Contaminación y Tratamiento

1. Tratamiento de Aguas en Entornos Urbanos

a. En las ciudades, la gestión del agua es crucial para la salud pública y el medio ambiente. A la entrada de la ciudad, se encuentra una estación de tratamiento de agua potable (ETAP) que asegura la calidad del agua que llega a los hogares. A la salida, existen cuatro estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) que tratan las aguas usadas, evitando así la contaminación del río Jarama.

b. Las ETAP y las EDAR desempeñan roles diferentes pero complementarios:

• ETAP (Estación de Tratamiento de Agua Potable): Trata el agua natural, que generalmente tiene un bajo nivel de contaminación. Su objetivo es convertir el agua natural en agua potable. Esto se logra mediante tratamientos que eliminan componentes que alteran su olor, color o sabor. Además, se desinfecta el agua mediante cloración, ozono o radiación ultravioleta para eliminar gérmenes patógenos.
• EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales): Trata las aguas ya utilizadas y contaminadas. Utiliza tratamientos naturales y tecnológicos más complejos para devolver el agua al medio natural en condiciones adecuadas. Estos tratamientos incluyen:
  • Decantación: Separación de partículas sólidas.
  • Procesos biológicos: Descomposición de la materia orgánica.
  • Desinfección: Eliminación de microorganismos patógenos.

Adicionalmente, se tratan los fangos resultantes para producir compost y se recoge el biogás generado para su aprovechamiento energético. En el ciclo del agua, la ETAP se ubicaría entre los puntos 3 (captación) y 4 (distribución), mientras que la EDAR se situaría entre el 7 (uso) y el 2 (retorno al medio).

2. Contaminación Atmosférica Urbana

a. La isla de calor urbana y la inversión térmica son dos fenómenos que afectan significativamente la calidad del aire en las ciudades:

• Isla de Calor Urbana: El calor generado por las superficies urbanas (edificios, asfalto) calienta el aire, haciéndolo ascender. Este aire contaminado asciende y crea una "cúpula de contaminación", donde el aire circula desde el centro de la ciudad hacia la periferia.
• Inversión Térmica: Ocurre cuando las capas bajas de la atmósfera están muy frías y, por lo tanto, son más densas. Este aire frío y pesado se estanca en zonas bajas (como la cuenca del Manzanares en Madrid), impidiendo la renovación del aire y la dispersión de los contaminantes.

b. Las condiciones que favorecen la contaminación atmosférica son:

• Meteorológicas: Alta estabilidad atmosférica, inversión térmica, situación anticiclónica, bajas temperaturas, ausencia de viento.
• Estacionales: Principalmente durante el invierno (diciembre, enero y febrero), cuando se combinan el uso intensivo de calefacciones y tráfico con una mayor frecuencia de situaciones anticiclónicas, inversiones térmicas y calma en el viento.

3. Contaminantes Atmosféricos: Origen y Concentración

a. Origen de los contaminantes:

• SO₂ (Dióxido de azufre): Oxidación de H₂S (sulfuro de hidrógeno), erupciones volcánicas, combustión de materiales que contienen azufre.
• Pb (Plomo): Procesamiento de productos químicos, anteriormente presente en combustibles.
• CO (Monóxido de carbono): Oxidación de CH₄ (metano), disociación de CO₂ a altas temperaturas, emisiones de combustión incompleta.
• NO₂ (Dióxido de nitrógeno): Erupciones volcánicas, oxidación de N₂ atmosférico a altas temperaturas (por ejemplo, en motores de combustión).
• SMP (Partículas en suspensión): Aerosoles marinos, erosión eólica, incendios forestales, procesos industriales.
• O₃ (Ozono): Erupciones volcánicas, descargas eléctricas en tormentas, reacciones fotoquímicas en la atmósfera (contaminante secundario).

La alta concentración de estos contaminantes en las ciudades se debe principalmente a la actividad industrial, el tráfico vehicular y las calefacciones domésticas.

b. Los contaminantes secundarios se forman a partir de reacciones químicas en la atmósfera entre contaminantes primarios. El ozono (O₃) es un ejemplo de contaminante secundario presente en la tabla.

4. Indicadores de la Calidad del Agua

a. Definiciones:

• DBO (Demanda Biológica de Oxígeno): Cantidad de oxígeno que necesitan los microorganismos para descomponer aeróbicamente la materia orgánica biodegradable presente en el agua.
• DQO (Demanda Química de Oxígeno): Cantidad de oxígeno necesaria para oxidar químicamente la materia orgánica total del agua.

Ambos, DBO y DQO, son indicadores *negativos* de la calidad del agua: valores altos indican mayor contaminación.

b. Otros indicadores:

• COT (Carbono Orgánico Total): Indicador *negativo*.
• OD (Oxígeno Disuelto): Indicador *positivo*.
• Turbidez: Indicador *negativo*.
• Radiactividad: Indicador *negativo*.