Contaminació de l'Aigua: Causes, Tipus i Solucions

La contaminació de l'aigua es refereix a qualsevol alteració física, química o biològica que modifica l'estat natural de l'aigua. També inclou la introducció de diverses formes d'energia, com ara la calor o la radiació. Aquestes alteracions poden tenir causes naturals, com l'erupció d'un volcà, o poden ser provocades per l'activitat humana, com ara els incendis o l'augment de partícules de sediments.

Tipus de Contaminació: Puntual i Difusa

Agents físics:

• Temperatura:
  • Origen: Activitats industrials que escalfen l'aigua.
  • Conseqüències: La temperatura elevada redueix la quantitat d'oxigen dissolt, afectant la fauna i flora aquàtica no adaptada als canvis de temperatura. També pot fer desaparèixer nutrients essencials.
• Partícules radioactives:
  • Origen: Centrals nuclears.
  • Conseqüències: Pot causar la mort directa per exposició a la radiació, així com mutacions genètiques en els organismes.
• Sòlids en suspensió:
  • Origen: Indústria ramadera i activitat domèstica.
  • Conseqüències: Provoquen alteracions estructurals a l'aigua, afectant la transparència i l'hàbitat dels organismes aquàtics.

Agents químics:

• Inorgànics:
  • Metalls pesants (Cadmi, Plom, Mercuri):
    • Problema: Es bioacumulen als organismes, no es degraden i poden causar la mort directa per ingesta o acumulació a llarg termini.
  • Derivats nitrogenats i compostos sulfurats:
    • Conseqüències: Provoquen l'acidificació de l'aigua, la qual cosa pot danyar els ecosistemes aquàtics.
  • Modificació del pH:
    • Les aigües naturals solen tenir un pH entre 6 i 8, però certs contaminants poden alterar aquest valor, afectant la vida aquàtica.
  • Fòsfor i derivats:
    • Origen: L'ús de fertilitzants en l'agricultura.
    • Conseqüències: Pot causar l'eutrofització, un procés que provoca un excés de creixement d'algues i redueix l'oxigen disponible.
  • Clorurs:
    • Origen: Zones costaneres per intrusions marines o aigües residuals domèstiques.
• Orgànics:
  • Detergents i pesticides:
    • Origen: Zones industrials, urbanes i agrícoles.
    • Conseqüències: Poden ser tòxics per a la vida aquàtica i afectar els ecosistemes.

Agents biològics:

• Matèria orgànica:
  • Pot provocar l'augment de la demanda biològica d'oxigen (DBO), la qual cosa redueix la quantitat d'oxigen disponible per als organismes aquàtics.
• Microorganismes:
  • Virus: Poden causar malalties com l'hepatitis, la poliomielitis i la COVID-19.
  • Bacteris: Espècies com la Salmonella, Vibrio cholerae (còlera) i Salmonella typhi (tifus) poden contaminar l'aigua i ser perjudicials per a la salut.
  • Protozous: L'ameba pot ser present en aigües contaminades i causar infeccions.
  • Cucs/paràsits: La presència de paràsits com la tènia pot generar problemes de salut a través de l'aigua contaminada.

La Intrusió Marina

La intrusió marina és el procés pel qual l'aigua salada del mar penetra en els aqüífers d'aigua dolça, contaminant-los i afectant la seva qualitat. Aquest fenomen és especialment comú en zones deltaiques, ja que són àrees planes formades per sediments porosos, permetent una major interacció entre l'aigua dolça i la salada.

Com es forma la intrusió marina?

• Tascó salí: És la falca d'aigua salada que s'estén per sota de l'aigua dolça. En condicions normals, hi ha un equilibri en el qual les dues masses d'aigua es mantenen separades i no es barregen.
• Condicions normals: Quan aquest equilibri es manté, l'aigua salada roman en profunditat i no representa un problema per a l'aigua dolça a la superfície.

Problemes i Causes

• Sobreexplotació dels aqüífers: Quan es fa un pou i es bombeja excessivament aigua dolça, es redueix la pressió de l'aigua dolça i l'aigua salada pot avançar cap a l'interior de l'aqüífer, contaminant-lo.
• Causa antròpica: La causa principal de la intrusió marina és la sobreexplotació dels aqüífers per a ús agrícola, industrial o domèstic.

L'Eutrofització

L'eutrofització és un procés de contaminació de l'aigua que es produeix quan hi ha un excés de nutrients, principalment fòsfor i nitrogen, sovint provinents de l'agricultura i altres activitats humanes. Aquesta situació provoca el creixement desmesurat de plantes aquàtiques i algues, donant a l'aigua un aspecte verdós i alterant l'ecosistema.

Característiques de l'Eutrofització

• Es troba principalment en zones estancades i amb poca circulació de l'aigua, com ara rius, llacs i algunes zones costaneres del mar.
• Pot afectar tant les aigües continentals com les aigües marines. Un exemple quotidià és l'aigua de piscina que es torna verda.
• Els factors que afavoreixen l'eutrofització inclouen poca profunditat, temperatures elevades, la presència de nutrients i baixos nivells d'oxigen. Quan les aigües marines tenen poca circulació i no hi ha corrents, poden formar-se zones amb eutrofització.

Conseqüències de l'Eutrofització

• Disminució de la biodiversitat: La presència d'algues en excés i organismes tòxics limita la supervivència d'altres espècies aquàtiques.
• L'aigua queda contaminada i impròpia per al consum o altres usos.
• La reducció de l'oxigen en l'aigua (hipòxia) provoca la mort d'animals aquàtics i altera l'ecosistema.

Solucions per Combatre l'Eutrofització

• En entorns marins, la circulació natural pot ajudar a revertir el procés, però en rius i llacs calen intervencions actives.
• Reduir l'aportació de nutrients: Controlar l'ús d'adobs i fertilitzants per evitar que acabin en els cossos d'aigua.
• Remoure les aigües: Mantenir el moviment de l'aigua ajuda a reduir l'eutrofització.
• En els aquaris, una solució és la injecció d'oxigen per mantenir l'equilibri dels nivells d'oxigen i evitar la proliferació d'algues.

Les Marees Negres

Les marees negres són un tipus greu de contaminació antròpica que es produeix com a resultat de vessaments de petroli. Aquests vessaments poden ser causats per accidents de vaixells petroliers, errors en el manteniment de conduccions submarines o fuites durant operacions de neteja i càrrega en ports.

Causes i Llocs Afectats

• Zones de desembocadura: Reben aigües de rius i altres afluents, sovint contaminades, i concentren molta activitat industrial i de transport.
• Ports: Són zones amb alta concentració de vaixells, on es realitzen operacions de neteja i manteniment en aigües sovint estancades.
• Accidents: Encara que només representen un 12% dels vessaments totals de petroli, poden tenir efectes devastadors.
• Capacitat d'autodepuració del mar: El mar té una capacitat natural d'autodepuració, però quan es produeixen vessaments importants, aquesta capacitat es veu desbordada.

Efectes d'un Vessament de Petroli

• Manca d'oxigen a nivell superficial i en zones profundes, causant hipòxia.
• Mort directa d'animals per toxicitat o indirecta per tancament de les vies respiratòries, així com la pèrdua de la capacitat de volar en ocells.
• Pèrdua del poder termoaïllant dels animals marins, afectant la seva capacitat per mantenir la temperatura corporal.
• Reducció de la productivitat de marisc i d'animals bentònics.
• Destrucció d'ecosistemes costaners fins a 100 metres de profunditat.
• Impacte negatiu en el turisme a causa de la contaminació de platges i aigües.

Mitjans de Solució

• Recollida mecànica amb l'ús de flotadors i aspiradors per retirar el petroli de la superfície de l'aigua.
• Hidrocarburs líquids: Útil per a petits vessaments per facilitar la seva retirada.
• Combustió del petroli: Es crema el petroli vessat, tot i que aquesta tècnica s'evita pel perill i la contaminació que genera.
• Detergents que emulsionen els productes petroliers i ajuden a la seva dispersió en l'aigua.
• Enfonsament amb material absorbent: S'usa per augmentar la densitat del petroli i fer que s'acumuli al fons marí, reduint l'impacte a la superfície.
• Degradació bacteriana: L'ús de bacteris que s'alimenten de fuel pot accelerar la descomposició del petroli. És necessari l'aportació de nutrients com el nitrogen (N) i el fòsfor (P) per afavorir aquest procés.

Indicadors de la Qualitat de l'Aigua

Físics

• Terbolesa: Mesura la transparència de l'aigua. Com més terbolesa, més quantitat de sòlids en suspensió.
• Sòlids en suspensió: Relacionats amb la terbolesa. Una alta quantitat indica més contaminació.
• Color: Pot indicar presència de contaminants o elements naturals.
• Olor i gust: Una olor desagradable o un gust estrany pot ser signe de contaminació.
• Temperatura: Aigües calentes poden indicar contaminació i afavoreixen la solubilitat de certs contaminants. L'aigua freda és més desitjable per mantenir la seva qualitat.
• Conductivitat elèctrica: Mesura la capacitat de l'aigua per conduir l'electricitat. Valors alts indiquen presència de substàncies dissoltes, com ara clorurs.

Químics

• pH: L'aigua contaminada tendeix a tenir valors de pH àcids.
• Duresa de l'aigua: Relacionada amb el contingut de carbonat de calci i magnesi. Aigües dures deixen residus, com en el Mediterrani, mentre que aigües toves són més comuns al Cantàbric.
• Oxigen dissolt: Si el nivell és baix, pot indicar contaminació. Es mesura en percentatge.
• DBO i DQO: Indicadors que mostren la quantitat de matèria orgànica que necessita ser oxidada biològicament (DBO) i químicament (DQO). La relació DBO5/DQO ajuda a determinar el tipus de contaminació.
  • < 0,2: Contaminació inorgànica.
  • > 0,6: Contaminació orgànica.
  • 0,2 - 0,6: Origen mixt.
• Metalls pesants: Plom (Pb), mercuri (Hg), cadmi (Cd), etc., que són tòxics i poden causar problemes de salut.
• Nutrients: Nitrogen i fòsfor indiquen contaminació, sovint per activitats agrícoles.

Biològics

• Fauna i flora: La presència de macroinvertebrats, amfibis (granotes, salamandres) i altres organismes és un indicador positiu de la qualitat de l'aigua, ja que aquests són molt sensibles a la contaminació.

L'Índex Simplificat de la Qualitat de l'Aigua (ISQA)

L'Índex Simplificat de la Qualitat de l'Aigua (ISQA) és un índex fisicoquímic utilitzat a Catalunya per avaluar la qualitat de l'aigua, valorant tant la presència de contaminants com altres factors que poden afectar els éssers vius. Es calcula mitjançant la fórmula:

ISQA = f(T) * (f(A) + f(B) + f(C) + f(D))

Les variables incloses són:

• T: temperatura de l'aigua.
• A: oxidabilitat del permanganat (relació DBO5/DQO).
• B: matèria en suspensió, que dona una idea de la terbolesa.
• C: oxigen dissolt.
• D: conductivitat elèctrica.

El valor de l'ISQA oscil·la entre 0 i 100, on 0 representa una aigua molt contaminada i 100 una aigua excel·lent. Aquest índex s'usa de manera general per avaluar qualsevol tipus d'aigua, però per a l'anàlisi específica de zones concretes calen indicadors més detallats.

El Procés de Depuració de les Aigües

El procés de depuració de les aigües es divideix en diverses etapes:

• Pretractament: S'elimina la brutícia més gran, com ara plàstics, fustes o animals morts, mitjançant xarxes en el procés de desbast.
• Neteja fisicoquímica:
  • Part física: L'aigua es deixa reposar perquè les partícules en suspensió es dipositin al fons.
  • Part química: S'afegeixen floculants per aglutinar partícules que després es retiren en forma de “fangs”. Els fangs s'espesseixen per fer-los més sòlids i es retiren amb vàlvules per ser portats a abocadors, ja que no es poden llençar al mar.
• Sistema secundari: Es realitza un tractament biològic en piscines circulars amb microorganismes que eliminen els compostos orgànics tòxics.
• Sistema terciari: L'aigua es tracta amb decantació, cloració, filtrat o osmosi inversa per retenir els microorganismes afegits en el procés anterior. L'aigua resultant és apta per ser retornada al medi natural, però no per al consum humà.
• Potabilitzadora: Instal·lacions independents que tracten l'aigua dels rius relativament neta amb filtres, floculants i clor per matar els microorganismes, per fer-la apta per al consum.
• Xarxa d'abastiment: Distribueix l'aigua potabilitzada per al consum humà.