1. Agua, Ciclo
Hidrológico, Recursos de
Agua, Contaminación y
Manejo del Recurso
Preparado por Prof. Craig A. Casillas Barreto

2. El Agua y sus Propiedades
 Importancia de Agua:
 La células de tu cuerpo contienen agua, y el agua es el medio donde
mayormente ocurren los acontecimientos celulares. Nuestro cuerpo se
compone de un 70% de agua.
 El Agua ayuda a almacenar calor ya que retiene el calor y se calienta
lentamente en comparación con otras sustancias.
 El agua puede realizar cohesión y adhesión.
 La cohesión es una atracción entre sustancias del mismo tipo. Debido a la
cohesión, el agua forma capas delgadas y gotas.
 La adhesión es una atracción entre sustancias distintas. Debido a la adhesión
muchas sustancias se hidratan o humedecen.

4. El Agua y sus Propiedades cont.
 Una solución es una mezcla en la que una o mas sustancias
están distribuidas en forma uniforme en otra sustancia.
 Muchas de las sustancias que están en nuestro cuerpo y en
organismos vivos están disueltos en agua.
 Ejemplo: El azúcar no puede llegar a las células si no esta primero
disuelto por agua.

5. El Agua y sus Propiedades
 La polaridad del agua permite que muchas sustancias se
disuelvan en ellas.
 Moléculas no polares no se disuelven en agua.
 Sustancias Hidrofóbicas son sustancias o mezclas que no se mezclan
con agua
 Sustancias Hidrofílicas son sustancias que atraen agua o se mezclan
con el agua.
 El agua le gusta disolver también compuestos iónicos.

6. El Agua y Las soluciones


7. Escala de pH

10. Formación de Agua en la Tierra
 Cuando se formó, hace aproximadamente 4,600
millones de años, la Tierra ya tenía en su interior
vapor de agua. En un principio, era una enorme
bola en constante fusión con cientos
de volcanes activos en su superficie. El
magma, cargado de gases con vapor de
agua, emergió a la superficie gracias a las
constantes erupciones. Luego la Tierra se enfrió, el
vapor de agua se condensó y cayó nuevamente
al suelo en forma de lluvia.

13. Procedencia del Agua
o El agua de la hidrósfera procede de la
desfragmentación del metano, donde tiene una
presencia significativa, por los procesos
del vulcanismo. Una parte del agua puede
reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos
de los que forma parte cuando éstos acompañan a la
litósfera.
o La mayor parte de la masa del agua se encuentra en
forma líquida, sobre todo en los océanos y mares y en
menor medida en forma de agua subterránea o de
agua superficial por ejemplo ríos y arroyos.

14. Procedencia de Agua cont.
 El segundo compartimento por su importancia es el del
agua acumulada como hielo sobre todo en los
Glaciares Antártico y Groenlandia, con una participación
pequeña de los glaciares de montaña, sobre todo de
las latitudes altas y medias.
 Por último, una fracción menor está presente en
la atmósfera como vapor o en estado
gaseoso, como nubes. Esta fracción atmosférica es sin
embargo muy importante para el intercambio entre
compartimentos y para la circulación horizontal del
agua, de manera que se asegura un suministro
permanente a las regiones de la
superficie continental alejadas de los depósitos
principales.

15. El Agua de Millones de Años
 El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido
(hielo, nieve), gas (vapor de agua), líquido, (océanos, ríos
y lluvia),los cuales están en constante cambio. El agua de
la superficie se evapora, el agua de las nubes precipita, la
lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad
total de agua en el planeta no cambia.

16. El ciclo hidrológico
o ciclo del agua
 Es el proceso de circulación del agua entre los
distintos compartimientos de la hidrósfera. Se
trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una
intervención mínima de reacciones químicas, y el
agua solamente se traslada de unos lugares a
otros o cambia de estado físico.

18. ¿Cómo funciona el ciclo del
Agua?
 El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua
desde la superficie del océano o por traspiración de las
plantas.
 A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el
vapor se transforma en agua: es la condensación. Las
gotas se juntan y forman una nube.
 Luego, caen por su propio peso: es la precipitación. Si
en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve
o granizo. Si es más cálida, caerán gotas de lluvia.
 Al caer al suelo forman escorrentías pluviales, que
forman los ríos, quebradas y embalses. Cuyas aguas son
transportadas hasta los estuarios, mares o océanos.

20.  Una parte del agua que llega a la superficie
terrestre será aprovechada por los seres
vivos; otra escurrirá por el terreno hasta
llegar a un río, un lago o el océano. A este
fenómeno se le conoce como escorrentía.
Otro porcentaje del agua se filtrará a través
del suelo, formando capas de agua
subterránea, conocidas como acuíferos.

21. Fases del Ciclo de Agua
 El ciclo del agua tiene una interacción constante
con el ecosistema debido a que los seres vivos
dependen de este elemento para sobrevivir y a su
vez ayudan al funcionamiento del mismo. Por su
parte, el ciclo hidrológico presenta cierta
dependencia de una atmósfera poco contaminada y
de un cierto grado de pureza del agua para su
desarrollo convencional, ya que de otra manera el
ciclo se entorpecería por el cambio en los tiempos
de evaporación, condensación, etc.

22. Los principales procesos implicados en
el ciclo del agua son:

23. Procesos del Ciclo del Agua:
 Evaporación:
 El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie
terrestre y también por los porcientos al agua que se incorpora a la
atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar
la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre
en la superficie helada de los glaciares.
 Organismos, en el fenómeno de la transpiración
en plantas y sudoración en animales. Los seres
vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% de agua
a la atmosfera.
 Condensación:
 El agua en forma de vapor sube y se condensa formando
las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas.

24. Procesos del Ciclo del Agua cont.
 Precipitación:
 Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían
acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar
gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón
a su mayor peso.
 La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia).
 Infiltración:
 Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y
pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en
superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la
pendiente y de la cobertura vegetal.
 Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por
la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos
extensas y profundas.
 Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada
o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los
acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la
superficie del terreno.

26. Procesos del Ciclo del Agua cont.
 Escorrentía:
 Se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se
desliza cuesta abajo por la superficie del terreno.
 En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de
los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente
geológico de erosión y de transporte de sedimentos.
 Circulación subterránea:
 Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía
superficial, de la que se puede considerar una versión. Se
presenta en dos modalidades:
 Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en
rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, y es una
circulación siempre pendiente abajo.
 Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua
intersticial que llena los poros de una roca permeable, de la cual
puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la
presión y la capilaridad.

27. Procesos del Ciclo del Agua cont.
 Fusión:
 Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a
estado líquido al producirse el deshielo.
 Solidificación:
 Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por
debajo de 0 °C, el vapor de agua o el agua misma se
congelan, precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo
la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso
de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube
que se presenta por lo general a baja altura.
 Al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua
de la nube, se forman copos de nieve, cristales de
hielo, mientras que en el caso del granizo, es el ascenso
rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que da
origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo
y aumentando de tamaño con ese ascenso.

28. Balance de Agua
 Si despreciamos las pérdidas
y las ganancias debidas
al vulcanismo y a
la subducción, el balance
total es cero. Pero si nos
fijamos en los océanos, se
comprueba que este balance
es negativo; se evapora más
de lo que precipita en ellos.
Y en los continentes hay un
superávit; es decir que se
precipita más de lo que se
evapora. Estos déficit y
superávit se compensan con
las escorrentías, superficial y
subterránea, que vierten
agua del continente al mar

29. Balance de Agua cont.


31. USOS DEL AGUA
Industrias Agricultura y
Ganadería
Recurso valioso e indispensable para los seres vivos.
Fuente de vida.
El 14% se destina a las industrias.
Se usa como:
• Refrigerante de máquinas.
• Disolvente de muchas sustancias.
• Materia prima.
El 80% se destina a este sector.

32. Consumo
Humano
USOS DEL
AGUA
CONSUMO PROMEDIO DE AGUA
Familia de cuatro personas
Limpieza de la casa 50 litros
Beber y cocinar 20 litros
Lavado de manos y cara 75 litros
Uso del inodoro 175 litros
Lavado de la ropa 225 litros
Uso de la ducha 175 litros
Lavado de los platos 30 litros
Total 750 litros
FUGAS: Un caño que gotea puede perder más de 80
litros de agua al día.
Un inodoro descompuesto puede perder hasta 5,000
litros al día.
Fuente: Sedapal.
El 6%
restante lo
usa el ser
humano.

37. Contaminación del Agua

38. ¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN
DEL AGUA?
Adición de materia extraña a su composición
natural, que ocasiona una alteración perjudicial
de su calidad.

39. FUENTES DE CONTAMINACIÓN DEL
AGUA
Doméstica
Agrícola
Industrial
Petróleo

40. CLASIFICACIÓN DE LOS
CONTAMINANTES
Biodegradables No degradables
Se descomponen con
facilidad por acción de
las bacterias.
Sustancias químicas
que no se
descomponen con
facilidad y se mantienen
en el agua durante
mucho tiempo.

41. LLUVIA ÁCIDA
Fenómeno contaminante que se produce al
combinarse el vapor de agua atmosférico
con óxidos de azufre (SOx) y de nitrógeno o
Nitratos (NOx), formando ácido sulfúrico y ácido
nítrico.

42. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL
AGUA
• Efectos sobre la salud humana y el ambiente en
general:
•Nitratos (NO3) en el agua potable: Enfermedades
infantiles como hipertensión precoz y cáncer al
estómago.
•El cadmio (Cd): Vertido a las aguas a través de los
relaves mineros y desagües de industrias. También
está presente en los fertilizantes, residuos de
joyerías, baterías, curtiembres. Produce: trastornos
gastrointestinales y afecciones a pulmones, riñones y
huesos. Llega a los alimentos a través de las aguas de
regadío.

43. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL
AGUA CONT.
• El mercurio (Hg): Procede de
pilas, fotos, pintura, minería. Daños en el sistema
central. Produce mutaciones genéticas y
problemas fisiológicos.
• El plomo (Pb): Es utilizado en aditivos para la
gasolina y pinturas. Produce aberraciones
cromosómicas y menoscabo de la inteligencia en
los niños sobre todo.

44. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN
DEL AGUA CONT.
 Patógenos: Son bacterias o
microorganismos que causan
enfermedades.
Coliformes Fecales: Son bacterias que
aparecen en heces fecales y estas
aparecen en el aguas de ríos y lagos
depositarse en los cuerpos de aguas.
Enterococos (animales)
E. Coli (animales y humanos)

45. Contaminación Termal
 La contaminación térmica es el deterioro de
la calidad agua ambiental, ya sea por
incremento o descenso de la temperatura,
afectando en forma negativa a los seres
vivientes y al ambiente.
 Producimos contaminación térmica al verter,
en grandes cantidades, agua caliente a
nuestros ríos y lagos. Esta contaminación
provoca la muerte masiva de los
organismos que, como los peces, no pueden
soportar los cambios bruscos de
temperatura de su medio ambiente.
 Por otra parte, una muerte masiva de peces
afecta la cadena alimenticia de los
ecosistemas acuáticos y de los que se
relacionan más directamente con estos.
Muchas fábricas y, de una manera especial,
las plantas de energía eléctrica y de energía
nuclear producen calor en exceso. Por esto
requieren procesos de enfriamiento, en los
que utilizan grandes cantidades de agua. El
agua caliente, resultado del proceso de
enfriamiento, la vierten sobre ríos y lagos,
provocando así la contaminación térmica de
los ecosistemas acuáticos.

46. El efecto de la eutrofización
Tipo de contaminación que se produce en los lagos.
El agua se enriquece de manera artificial con nutrientes.
Se produce un crecimiento anormal de las plantas
acuáticas.
Se agota el oxígeno en las aguas más profundas y se
produce la muerte de la fauna acuática. El lago se
convierte en un pantano sin vida.

47. TRATAMIENTO DEL AGUA
» Depuración natural
• Durante el ciclo hidrológico, el agua se evapora y
sube en forma de vapor, dejando minerales y
otras sustancias disueltas en ella.
• Cuando llueve, el agua que se incorpora al suelo
pasa por capas de tierra, arena y rocas; entonces
se filtra y purifica.
• En los ríos y mares viven bacterias
que se alimentan de los residuos y
los transforman en compuestos más
sencillos que no causan daño.

48. » Tratamiento de las aguas servidas
• En muchas ciudades, las aguas servidas o
aguas negras son tratadas antes de ser
devueltas a los ríos, lagos o mar. De esta
manera se consigue agua limpia, pero no
potable.
• En nuestro país, el tratamiento de las aguas
servidas se realiza en plantas de tratamiento.

49. Laguna de Oxidación
• El agua se depura en forma natural por acción de
bacterias, algas y protozoarios que se alimentan
de la materia orgánica y la descomponen en
sustancias menos nocivas.
• Uso: Reforestación

50. » Potabilización del agua
2. Desarenación
3. Coagulación
4. Filtración
5. Cloración final
Tierra + sulfato de
aluminio
1. Captación

51. ¿CÓMO CONTROLAMOS LA
CONTAMINACIÓN?
Evite arrojar plásticos, vidrios, latas, y basura a
los ríos, mares y lagos.
Reduzca el consumo del agua y el de
contaminantes: detergentes, lejía, productos
de limpieza, insecticidas y tóxicos en general.
Use menos pesticidas y abonos químicos en
su jardín.
Apoye los abonos orgánicos como el compost.

54. Leyes para Manejo del Recurso
del Agua
 Clean Water Act 1972(EPA)
 Ley de Aguas de Puerto Rico (Ley Núm. 136 del 3 de junio de
1976) requiere al Estado Libre Asociado (ELA), a través del
Secretario del Departamento de Recursos Naturales y Ambientales
(DRNA), “...preparar, adoptar y mantener un plan integral de
conservación, desarrollo y uso de los recursos de agua de Puerto
Rico en consulta con el Comité de Recursos de Agua...”
(denominado de aquí en adelante como el Plan Integral de
Recursos de Aguas, o el Plan). En específico señala: “Este plan
precisará los usos actuales de los cuerpos de agua del país y
proyectará los futuros. En su preparación el Secretario tendrá
presente el ciclo hidrológico, así como las necesidades de los
sistemas naturales, sociales y económicos que dependen del
recurso para su subsistencia y desarrollo”.
 Junta de Calidad Ambiental establece los Reglamentos de Calidad
de Agua en Puerto Rico cónsonos con los de Agencias de Protección
Ambiental (EPA)