Hidrosfera

HIDROSFERA

Docente: M. Sc. Ronald Gutierrez Moreno Facultad : Ingenieria/ Escuela : Ing. Civil y Ambiental Curso: BioquĂ­mica para Ing. Ambientales

LA HIDROSFERA Es un manto discontinuo de agua que ocupa el 70% de la superficie del planeta, sólo alrededor del 1% del agua de la hidrosfera es fácilmente utilizable para las necesidades humanas. Mares y Agua dulce (2,8 %)

océanos (97,2 %)

AGUA ENLA TIERRA

Agua superficial (0,8 %)

Humedad de aire y suelo (0,2 %)

Agua subterránea (14,0 %) Polos y glaciares (85,0 %)

AGUA DULCE

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LA HIDROSFERA Otra forma de distribuciรณn

Fernando Gรณmez Antรณn

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LA HIDROSFERA

HEMISFERIO

CONTINENTES %

OCEANOS %

NORTE

39.3

60.7

SUR

19.1

80.9

 En el Hemisferio Norte se encuentra la mayor concentración de tierras, por lo que también recibe el nombre de Hemisferio continental.  En el Hemisferio Sur, en cambio, predomina la presencia de las aguas por lo cual se le llama Hemisferio Marítimo.  Las alturas de las tierras emergidas y las profundidades de las tierras sumergidas se miden en relación al nivel del mar o cero metro, que corresponde a la superficie del mar supuesto en equilibrio.

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL AGUA MARINA

LA SALINIDAD GLOBAL ES DE 35% Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa

PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DEL AGUA

La densidad máxima del agua se da a los 4ºC y es 1 g/mL Como consecuencia de esta propiedad, el hielo es menos denso que el agua líquida y flota sobre ella.

Esta propiedad permite el mantenimiento de la vida bajo el agua congelada.

POLO NORTE

Hielo

A

B

A

Tierra

POLO NORTE Hielo

A

onente / Docente acultad / Escuela / Programa

Agua líquida

POLO SUR B

Mar

A

Tierra

Agua líquida

Hielo

B

Tierra

Antártida

PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DEL AGUA

El agua es amortiguador térmico.

Para elevar 1ºC la temperatura de 1 kg de agua se necesita mucha más energía que para el mismo cambio en la mayoría de las sustancias.

Esta propiedad explica que el clima de las regiones costeras sea más suave que el de las regiones continentales.

Tiene elevado valor de calor específico: Ce = 1 caloría /g. °C

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Estratificación de un cuerpo de agua

Epilimnion

Hipolimnion

- Rico en oxígeno.

- Ambiente cálido.

- Baja densidad.

-Proliferación fotosintéticas.

de

algas

- Alta concentración de especies químicas oxidadas: CO2 , HCO3-, NO3-, SO42- El hierro esta como Fe(OH)3 o Fe2O3 Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa

- Poca cantidad de oxígeno.

- Ambiente fresco.

- Mayor densidad.

-Especies químicamente reducidas con bajos contenidos de oxigeno y altos de hidrogeno: CH4, NH3 (o NH4+) y H2S. - El hierro esta como Fe2+

Estratificaciรณn de un lago

PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DEL AGUA El agua puede disolver muchas sustancias.

Esta propiedad hace que el agua tenga un papel importante en la formación del paisaje (disolución de las rocas) y como transportador de sustancias en los seres vivos.

La circulación de agua en una planta.

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PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DEL AGUA Las diferencias de temperatura en el océano originan las corrientes marinas.

Podemos imaginarlas como ríos de agua dentro del mar.

Hay corrientes cálidas, como la del Golfo, y frías como la del Labrador.

Otros factores que las causan son los vientos, las diferencias de salinidad y la rotación terrestre.

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EL CICLO DEL AGUA •

En nuestro planeta hay un constante intercambio de agua; este intercambio recibe el nombre de “ciclo del agua”:

1. Con el calor del Sol el agua líquida de océanos, mares y lagos se evapora y pasa a la atmósfera en forma de vapor de agua.

2. En la atmósfera, el vapor de agua se enfría y se condensa en pequeñas gotitas de agua líquida; es decir, se forman las nubes. Si hace suficiente frío, las gotas se solidifican y forman cristales de hielo (la nieve).

3. Las pequeñas gotas se unen formando gotas mayores que no pueden sostenerse en el aire, por lo que caen en forma de lluvia. Cuando en la nube lo que hay son

cristales de hielo, estos se unen formando copos de nieve que tampoco aguantan en el aire y caen en forma de nieve.

4. El agua que llega al suelo acabará finalmente en los océanos, mares y lagos; allí se evaporará de nuevo con el calor del Sol y el ciclo comenzará una vez más.

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EL CICLO DEL AGUA

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EL CICLO DEL AGUA Aguas subterráneas Las aguas subterráneas constituyen el 14% del agua dulce del mundo, mientras que ríos y lagos solamente constituyen el 0,8% del agua dulce.

Evaporación

Fuente seca

Nivel freático bajo Pozo Pozo Corriente de profundo superficial flujo reducido Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa

Recarga

Fuente surgente

Nivel freático alto

Corriente de flujo elevado

EL CICLO DEL AGUA El modelado del paisaje

Erosión por el agua líquida.

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Disolución de las rocas.

Erosión por el hielo.

LOS SERES VIVOS Y EL AGUA Como término medio, se dice que entre el 65 y el 70% del cuerpo de los organismos está formado por agua.

Funciones del agua en los seres vivos: - Amortiguador térmico.

- Transportador de sustancias.

- Medio donde ocurren las reacciones químicas.

Agua (65%) Proteínas (18%) Lípidos (10%) Glúcidos (5%) Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa

Minerales (1%) Otros (1%)

LOS SERES VIVOS Y EL AGUA Cómo se adaptan los organismos a vivir en el agua

RESPIRACIÓN

MOVIMIENTO

SOSTÉN

Un sistema acuoso normal es hábitat de numerosos organismos, desde algas unicelulares hasta peces.

Algas y plantas son productores que generan biomasa través de la fotosíntesis: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Organismos heterótrofos, normalmente las bacterias en el agua, metabolizan la biomasa consumiendo oxígeno: C6H12O6 + O2 → 6CO2 + 6H2O

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Cadena alimenticia en el agua

EL AGUA Y LAS ACTIVIDADES HUMANAS El ser humano es un gran consumidor de agua, y nos referimos a la llamada agua dulce, libre de la gran concentración de sales del agua de mar.

Los pozos toman el agua subterránea.

Los aljibes toman el agua de lluvia.

Los embalses toman agua de los ríos.

EL AGUA ES UN BIEN ESCASO

El agua está distribuida de forma muy desigual entre las diferentes partes del mundo y según las estaciones del año. Además, la acción humana modifica también su distribución al cambiar el curso de los ríos o construir represas.

EL AGUA Y LAS ACTIVIDADES HUMANAS La potabilizaciรณn de las aguas Las aguas superficiales se pueden contaminar.

Las plantas potabilizadoras transforman las aguas en bebida sin riesgo para el consumo humano.

Nombre del Programa

EL AGUA ES UN BIEN ESCASO

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Nombre del Programa

El agua dulce constituye solamente el 2,8% del agua del planeta.

Las plantas desaladoras transforman el agua de mar en agua dulce, pero tienen un elevado coste energético y contaminan el entorno.

MAR

Émbolo

Sal Agua

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MAR

Tres actitudes necesarias: - Evitar la contaminación del agua que discurre por la superficie de la tierra y del agua subterránea.

CONSUMO - Reciclar el agua, es decir, volver a utilizar el agua consumida en las actividades humanas antes de que vaya a parar al mar (lagunas de oxidación - Ahorrar agua, es decir, procurar no consumir más de la necesaria.

Nombre del Programa

EL AGUA ES UN BIEN ESCASO Depuraciรณn de las aguas residuales

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CONTAMINACION DEL AGUA “Consiste en una modificación de sus componentes naturales, generalmente provocada por el hombre, haciéndola impropia para el consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca y actividades recreativa, así como para los animales domésticos y la vida natural”

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Fuentes de contaminación del agua Aguas servidas domésticas - Carga orgánica - Nutrientes: fosfatos, nitratos, potasio - Micro-contaminantes: pesticidas, medicamentos, metales pesados Actividades industriales: - Productos químicos - Industria de los hidrocarburos - Siderurgias - Industria de alimentos Extracción minera: - Relaves Agricultura - Pesticidas - Fertilizantes Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa

Tipos de Fuentes de contaminación del agua Fuentes puntuales Cuando la emisión se produce en un punto específico, identificable: descarga de una industria, descarga de una planta de tratamiento

Fuentes Difusas Cuando la emisión se produce en forma de un gran número de pequeñas fuentes puntuales dispersas: emisión de actividades agrícolas, deposición de contaminantes atmosféricos, etc

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Tipos de contaminación del agua Física Cambios en las condiciones termodinámicas del agua; temperatura, cambios de fase, presencia de radiaciones Química Cambios en la composición química del agua; sustancias orgánicas e inorgánicas, bionutrientes, sustancias tóxicas Biológica Bacterias, virus, hongos, algas, etc.

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Contaminantes específicos del agua - Metales y elementos tóxicos

- Bionutrientes: eutrofización - Contaminantes orgánicos - Pesticidas - Plaguicidas - Hidrocarburos .

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Contaminación por metales y elementos tóxicos - Se los considera según su toxicidad

Modificadores de características fisicoquímicas: Ca, Mg, Na, K y Al.

Elementos no deseables: Fe, Mn, Cu, Zn, Co, Ba y Ag. Elementos tóxicos: As, Be, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Sb, Se y V “La dosis hace al veneno”

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Metal

Límite Admisible [mg/l]

Oligoelemento

Zinc (Zn)

5.000

Sí

Cobre (Cu)

2.000

Sí

Hierro (Fe)

200

Sí

Manganeso (Mn)

50

Sí

Cromo (Cr)

50

Sí

Níquel (Ni)

20

No

Plomo (Pb)

10

No

Selenio (Se)

10

No

Antimonio (Sb)

5

No

Cadmio (Cd)

5

No

Mercurio (Hg)

1

No

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FUENTES DE CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

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Nombre del Programa

CONCLUSIONES - El agua dulce constituye un elemento vital para los seres vivos.

- Es indispensable para la vida domestica e industrial.

- Constituye el 65 % de la composición de un ser vivo y ayuda a los procesos metabólicos y reacciones químicas que el se realizan.

- El agua recorre un ciclo que le permite circular sobre la superficie del planeta. Este proceso recibe el nombre de ciclo hidrológico - Es indispensable el uso adecuado del agua para evitar una futura escases.

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