Elaboración De Inventarios De Consumo De Materias Primas Y Recursos. Uf1942. E-Book

Lucía Grijalbo Fernández

• Herausgeber: Clube de Autores
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 313

Veröffentlichungsjahr: 2025

Beschreibung

Puede solicitar gratuitamente las soluciones a todas las actividades y al examen final en el email [email protected] Capacidades que se adquieren con este Manual: - Aplicar técnicas de elaboración de inventarios de puntos de consumo existentes en procesos productivos de organizaciones relacionándolos con los recursos naturales (agua, suelo y recursos naturales vivos) utilizados en cada uno de ellos, proponiendo acciones de control y minimización. - Aplicar técnicas de elaboración de inventarios de puntos de consumo existentes en procesos productivos de organizaciones relacionándolos con recursos naturales (combustibles y uso de energía eléctrica) utilizados en cada uno de ellos, proponiendo acciones de control y minimización. - Aplicar técnicas de elaboración de inventarios de puntos de consumo existentes en procesos productivos de organizaciones relacionándolos con materias primas utilizados en cada uno de ellos, proponiendo acciones de control y minimización.

Leseprobe

Elaboración de inventarios de consumo de materias primas y recursos. UF1942.

Autora: Dña. Lucía Grijalbo Fernández.

© EDITORIAL TUTOR FORMACIÓN

C/ San Millán, 7, bajo 10

26004 Logroño (La Rioja)

Tlf. 610687276

Email: [email protected]

Web: https://tutorformacion.es

Edición: 2023

ISBN: 978-84-19189-52-3

Depósito legal: LR694 - 2023

Reservados todos los derechos de publicación en cualquier idioma.

Según el código penal vigente ninguna parte de este o cualquier otro libro puede ser reproducida, grabada en alguno de los sistemas de almacenamiento existentes o transmitida por cualquier procedimiento, ya sea electrónico, mecánico, reprográfico, magnético o cualquier otro, sin autorización previa y por escrito de D. Miguel Ángel Ladrón Jiménez; su contenido está protegido por la ley vigente que establece penas de prisión y/o multas a quienes intencionadamente reprodujeren o plagiaren, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica.

Contenido

Introducción

Inventario de puntos de consumo del recurso natural del agua

Consumo del recurso agua

Atendiendo a su calidad y características físico-químicas

Atendiendo a su origen: subterráneo, superficial y marino

Atendiendo a su uso: urbano, industrial, agrícola.

Entre otros

Efectos negativos sobre el medio

Desertización

Salinización de aguas potables

Sobreexplotación

Entre otros

Estudios de ratios de consumo

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización del uso de agua

Tecnología para minimizar el consumo y su contaminación

Tecnología para potenciar la reutilización del agua

Buenas prácticas ambientales

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración del recurso natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

A nivel europeo

A nivel estatal

Resumen

Autoevaluación

Inventario de puntos de consumo del recurso natural del suelo

Uso del suelo

Atendiendo a su calidad y características físico-químicas

Atendiendo a sus características del lugar de origen y destino: escasez, singularidad, valor patrimonial, entre otros.

Atendiendo a su extracción in situ o importación

Atendiendo a su uso: urbano, industrial, agrícola.

Entre otros

Efectos negativos sobre el medio

Desertización

Sobreexplotación

Degradación

Disminución de la biodiversidad

Entre otros

Impactos de ocupación, transformación y estudios de ratio de consumo causados por el uso del suelo.

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización en el uso del suelo

Tecnología disponible para minimizar el impacto

Buenas prácticas ambientales

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración del recurso natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

Normativa europea

Normativa estatal

Normativa autonómica:

Resumen

Autoevaluación

Inventario de puntos de consumo de recursos naturales vivos

Uso de los recursos naturales vivos

Atendiendo a la tipología: animales, vegetales, marinos, entre otros.

Atendiendo a su uso: industrial, rural, urbano, paisajístico, turístico.

Entre otros

Efectos negativos sobre el medio

Sobreexplotación

Disminución de la biodiversidad

Alteración de los ecosistemas

Importación e introducción de especies exóticas

Deforestación y desertización

Efectos negativos sobre el medio socioeconómico

Pérdida del paisaje y calidad de vida

Entre otros

Estudios de ratio de consumo de los recursos naturales

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización del impacto del uso de los recursos naturales vivos

Repoblaciones y reforestaciones

Control de importación y exportación de especies

Regulación de la explotación de los recursos naturales

Buenas prácticas ambientales

Entre otros

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración del recurso natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

Protección general de la flora y fauna silvestres

Pesca, ganadería y agricultura.

Resumen

Autoevaluación

Inventario de puntos de consumo del recurso natural del combustible

Uso del combustible

Atendiendo a su origen: fósil y natural.

Atendiendo a las características de eficiencia energética

Atendiendo a su uso: urbano, industrial, rural.

Entre otros

Efectos negativos sobre el medio

Contaminación química y física del aire

Contaminación térmica

Sobreexplotación

Entre otros

Estudios de ratio de consumo: Eficiencia energética.

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización del uso del combustible

Tecnología disponible para minimizar el consumo de combustibles y su impacto

Buenas prácticas ambientales

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración del recurso natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

Combustibles líquidos, gaseosos e instalaciones petrolíferas.

Instalaciones petrolíferas – Reglamento.

Reglamentación relativa a Instrucciones Técnicas Complementarias

Carbón

Contaminación por combustibles

Biocarburantes

Resumen

Autoevaluación

Inventario de puntos de consumo que utiliza la energía eléctrica

Uso de la energía eléctrica

Atendiendo a su origen: nuclear, térmica, renovables.

Atendiendo a las características de eficiencia energética

Atendiendo a su uso: urbano, industrial, rural.

Entre otros

Efectos negativos sobre el medioambiente

Contaminación electro-magnética

Contaminación térmica

Paisajístico y sobre la fauna

Generación de residuos

Sobre los seres humanos

Entre otros

Estudios de ratio de consumo: Eficiencia energética.

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización del uso de la energía eléctrica

Tecnología disponible para minimizar el consumo de energía eléctrica y su impacto

Buenas prácticas ambientales

Tecnología de generación eléctrica basada en recursos renovables

Eólica

Solar

Mareomotriz

Geotérmica

Hidrológica

Entre otros

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración en el medio natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

Legislación Europea

Legislación nacional

Resumen

Autoevaluación

Inventario de puntos de vertido relativos a la contaminación de materias primas

Normativa relativa a materiales restringidos para distintos usos

Automoción

Construcción

Alimentación

Sanitarios

Envases

Entre otros

Efectos negativos sobre el medioambiente

Huella ecológica

Generación de residuos

Entre otros

Estudios de ratio de consumo

Identificación y aplicación de la tecnología para minimizar y optimizar el consumo de materias primas

Uso eficiente de las materias primas

Eficiencia en el proceso industrial

Calidad concertada con proveedores

Minimización de envases y embalajes

Buenas prácticas ambientales

Análisis de los métodos de recuperación y regeneración en el medio natural

Aplicación de normas de seguridad y salud y protección medioambiental en el análisis de dicho aspecto ambiental

A nivel europeo

A nivel nacional

Resumen

Autoevaluación

Conclusiones

Examen final

Glosario

Bibliografía

Introducción

Los gestores ambientales deben tener un amplio conocimiento sobre el origen del impacto ambiental, por este motivo este Certificado de Profesionalidad dedica varias horas a estudiar la actividad humana y su relación con el entorno.

En la Unidad Formativa anterior se han estudiado las consecuencias ambientales (contaminación, pérdida de biodiversidad, etc.) derivadas de la actividad humana, centrándonos en los focos de contaminación (vertidos, emisiones, etc.). 

En esta Unidad se estudiará el origen de la actividad industrial, agrícola y urbana, cuyo funcionamiento requiere el consumo de materias primas (agua, combustibles fósiles, seres vivos, minerales, etc.). A lo largo de los 6 temas se analizará el impacto ambiental desde un nuevo punto de vista: la sobreexplotación de los recursos naturales.

El excesivo consumo que el hombre realiza sobre las materias primas y recursos naturales tiene graves consecuencias para el medio natural (desertización, salinización de aguas potables, deforestación, disminución de la biodiversidad, alteración de los ecosistemas, pérdida de paisaje, etc.), que acrecientan los problemas de contaminación generados por las emisiones y los vertidos (contaminación de la atmósfera, del agua, del suelo, etc.).

Este libro recoge algunos de los métodos desarrollados por las industrias para minimizar el consumo sin reducir su eficiencia, aportando productos y servicios con la misma calidad. Entre estos métodos se encuentra, por ejemplo, la recirculación del agua o la cogeneración.

También se estudiarán distintas estrategias para ahorrar y minimizar el consumo de recursos, por ejemplo, la compra de electrodomésticos eficientes energéticamente o la implantación de sistemas domóticos, que permiten controlar el consumo (contadores inteligentes, dispositivos de control, etc.).

Finalmente, al igual que en la Unidad anterior, en cada tema se recoge un conjunto de normas que regulan el consumo de los distintos recursos naturales, entre otros, el consumo agropecuario, e industrial.

Inventario de puntos de consumo del recurso natural del agua

Consumo del recurso agua

El recurso hídrico es fundamental para el desarrollo económico y social de las poblaciones de todo el mundo, por lo que es necesario realizar un uso racional y sostenible a nivel mundial.

Actualmente, el hombre sobreexplota el agua, consumiéndola y contaminándola a un ritmo superior a su tasa de renovación.

En el año 2013, el consumo medio de agua en los hogares españoles fue de 130 L/(habitante*día). Los sectores económicos utilizaron 695 hm3 (el 21,6%), mientras que los consumos municipales (riego de jardines, baldeo de calles, etc.) fueron de 298 hm3 (el 9,3%).

En los últimos años se observa una tendencia decreciente en el consumo de agua. Así, en el año 2013 el consumo fue un 3,7% menor respecto al consumo del año anterior. El consumo de agua en los hogares disminuyó en un 3,9%, en los sectores económicos lo hizo en un 2,3% y los usos municipales consumieron un 6,3% menos.

En la siguiente tabla se puede observar que las Comunidades Autónomas que más volumen de agua doméstica consumieron en el año 2013 fueron Andalucía (16,5%), Cataluña (14,3%) y Comunidad de Madrid (13,8%). En el consumo de agua por sectores se observó la misma tendencia: en primer lugar, estaba Andalucía (18%), luego Cataluña (16,2%) y finalmente la Comunidad de Madrid (11,4%). En el caso de los consumos municipales primero se encuentra Andalucía (18,8%), Comunidad Valenciana (11,3%) y Cataluña (10,9%).

Tabla 1. Volúmenes de agua registrados y distribuidos por usuario y Comunidad Autónoma (miles m3).

Atendiendo a su calidad y características físico-químicas

La calidad de una masa de agua, superficial o subterránea, depende de factores naturales y de la actividad humana. Si no hubiera acción humana la calidad estaría determinada por la erosión del sustrato mineral, los procesos atmosféricos de evapotranspiración y sedimentación de lodos y sales, la lixiviación natural de la materia orgánica y los nutrientes del suelo por los factores hidrológicos, y los procesos biológicos que tienen lugar en el medio acuático y que pueden alterar la composición física y química del agua.

Como vimos en la Unidad Formativa anterior, la contaminación del agua se debe a la presencia de contaminantes químicos, físicos y biológicos que alteran las características naturales de este recurso. La baja calidad del agua repercute directamente en la cantidad de agua disponible. De esta manera, cuando el agua está contaminada y no puede utilizarse para consumo, ni para baño, ni para la industria, ni en la agricultura se reduce de forma efectiva la cantidad de agua disponible en una zona.

Desde el proyecto de la Directiva Marco del Agua (2000/60/CE), la calidad del agua se entiende como las condiciones que deben darse en el agua para que ésta mantenga un ecosistema equilibrado y cumpla con unos determinados objetivos de calidad (calidad ecológica).

Para determinar la calidad del agua se suelen comparar las características físicas y químicas de una muestra de agua con unas directrices de calidad del agua o estándares, basadas en unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los seres humanos como para los organismos acuáticos.

La Directiva Marco del Agua establece los requisitos mínimos que permitan el desarrollo de normas comunes de calidad medioambiental y valores límite de emisión para determinados grupos o familias de contaminantes.  En este tema nos detendremos en:

Calidad del agua de consumo humano: El agua de consumo humano se considera de buena calidad cuando es salubre y está limpia, ya que no contiene microorganismos patógenos ni contaminantes que puedan afectar adversamente la salud de los consumidores.

En los países desarrollados, como España, los riesgos sanitarios están asociados con la exposición a contaminantes químicos. En nuestro país, el Real Decreto 3/2023, de 10 de enero, establece los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.

Para que el agua tenga los niveles de calidad adecuados, garantizando que el agua llegue en buenas condiciones a los hogares y que sea consumida con seguridad, existen abastecimientos de alta calidad y rigurosos sistemas de vigilancia y control analítico. El agua se somete a un proceso de potabilización en Estaciones de Tratamiento de Aguas Potables (ETAPs) y a diversos controles sanitarios (DQO, DBO5, nitratos, conductividad, cloruros, ensayos toxicológicos, presencia de metales, etc.).

Una muestra de agua de consumo humano puede clasificarse como:

Agua apta para el consumo: No contiene ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia en una cantidad o concentración que pueda suponer un peligro para la salud humana. Cumple con los requisitos establecidos para los parámetros microbiológicos, químicos, indicadores de calidad y radiactivos.Agua apta para el consumo con no conformidad en un parámetro indicador: Es un agua que cumple con todos los requisitos pero que sobrepasa hasta ciertos niveles los valores para los parámetros indicadores de calidad, turbidez, color, sabor, etc.Agua apta para el consumo con excepción en un parámetro químico: Es un agua que tiene un problema de calidad química del agua y se necesita más de un mes para solucionarlo. En algunos casos, la autoridad sanitaria autonómica puede autorizar a suministrar agua de consumo con uno o varios parámetros químicos que tengan valores por encima del valor legal (siempre que no supongan un riesgo para la salud).Aguas no aptas para el consumo: Son aquellas que no cumplen los requisitos establecidos.Aguas no aptas para el consumo con riesgos para la salud: Cuando presentan niveles muy altos de los parámetros microbiológicos, químicos o radioactivos.

Calidad del agua de baño: La buena climatología y la longitud de las costas españolas han desarrollado una importante tradición en el uso recreativo de las aguas, marítimas o continentales. Las zonas de baño son utilizadas fundamentalmente en periodo estival como recreo y para el ejercicio de deportes náuticos.

El Real Decreto 1341/2007 regula la gestión de la calidad de las aguas de baño y las define como cualquier elemento de aguas superficiales donde se prevea que puedan bañarse un número importante de personas o exista una actividad cercana relacionada directamente con el baño y en el que no exista una prohibición permanente de baño ni se haya formulado una recomendación permanente de abstenerse del mismo y donde no exista peligro objetivo para el público.

En las aguas de baño se controlan analíticamente la presencia de Enterococos intestinales y Escherichia coli y se realiza una inspección visual que determinará la transparencia del agua y si existe contaminación o presencia de medusas, residuos alquitranados, de cristal, de plástico, de caucho, de madera, materias flotantes, sustancias tensioactivas, restos orgánicos u otro residuo u organismo. También pueden controlarse otros parámetros que la autoridad competente considere necesarios.

En función de los resultados obtenidos en los análisis, las aguas de baño pueden clasificarse como aguas de calidad insuficiente, aguas de calidad suficiente, aguas de calidad buena y aguas de calidad excelente.

Existen diversos índices que permiten determinar la calidad del agua:

Índice de calidad general (ICG): Se utiliza para evaluar la calidad de las aguas superficiales. Se obtiene mediante la combinación de 23 parámetros, referentes a la calidad de las aguas y,mediante ecuaciones lineales, se pondera el valor de cada parámetro de calidad en el total del índice. El intervalo de ICG oscila desde 0 (agua muy contaminada) a 100 (agua sin contaminar).

Análisis de conductividad o modelo SCAF: Permite realizar estudios de comparación o determinar qué impactos negativos sobre el ecosistema pueden estar afectando a la calidad del río. Se basa en la teoría de la sucesión ecológica y sirve para conocer el estado ambiental del ecosistema estudiado.  A cada tipo le corresponderán, a su vez, unos usos potenciales en función de la clase ambiental y de sus características.

Tabla 2. Clasificación del modelo SCAF

Clase ambiental

Características

Usos potenciales

E1 (ambiente muy duro)

Color rojo

Inmadurez extrema

Aguas muy contaminadas

Aguas inutilizables

No óptimas para salmónidos ni ciprínidos

E2 (ambiente duro)

Color marrón

Madurez baja

Aguas contaminadas

Potabilizable con tratamiento intensivo

No óptimas para salmónidos ni ciprínidos

E3 (ambiente fluctuante)

Color amarillo

Madurez media

Eutrofización

Potabilizable con tratamiento normal y desinfección

Óptima para ciprínidos y para riego

E4 (ambiente estable)

Color azul

Madurez notable

Aguas limpias

Tratamiento físico simple y desinfección

Uso recreativo y baño

Óptima para salmónidos y ciprínidos

E5 (ambiente maduro)

Color verde

Madurez plena y ambiente muy heterogéneo

Aguas oligomesotróficas

Todos los usos

Óptima para salmónidos y ciprínidos

Índices de calidad de las aguas (ICA): Se utilizan para simplificar las características positivas o negativas de una fuente de agua (National Sanitation Foundation – INSF 1970). Suelen tener valores comprendidos entre 0 y 1, y tienen como objetivo principal estimar la calidad de un cuerpo de agua, de manera que se puedan reconocer problemas de contaminación de una forma sencilla e intuitiva.

Según el Grupo de Estudios en Recursos Hidrobiológicos Continentales de la Universidad del Cauca, para calcular un ICA hay que seguir los siguientes pasos:

Seleccionar las variables físicas y químicas que se quieren evaluar.Asignar valores de calidad (0 a 1) a diferentes concentraciones de las variables.Asignar coeficientes de ponderación, para priorizar unas variables frente a otras.

En función de las correlaciones entre todos los parámetros explicados a lo largo del tema, se establecen 4 índices de contaminación básicos:

ICOMI: Índice de contaminación por mineralización. Se obtiene a través de la conductividad, dureza y alcalinidad. Estas variables representan a los sólidos disueltos, los cationes de calcio y magnesio y los aniones, respectivamente.ICOMO: Índice de calidad por materia orgánica. Se obtiene con el uso del nitrógeno amoniacal, nitritos, fosfatos, oxígeno disuelto, DBO, DQO y coliformes (totales y fecales).ICOSUS: Índice de calidad por sólidos suspendidos.ICOTRO: Índice de contaminación trófica. Se calcula a través de la concentración de fósforo total contenido en las muestras.

Atendiendo a su origen: subterráneo, superficial y marino.

La mayor parte del agua dulce, un 68,9%, está en forma de hielo permanente por lo que es imposible usarla. Del resto del agua disponible, cerca de un 30% se encuentra en ríos, lagos, embalses.

En primer lugar, es necesario destacar las aguas de origen superficial, procedentes de ríos, lagos y lagunas (naturales o artificiales) son las más accesibles y, por ello, las más explotadas. Suelen tener altos niveles de contaminación, por lo que antes de utilizarlas para uso humano es necesario someterlas a tratamientos.

Las aguas subterráneas tienen su origen en manantiales enterrados y acuíferos. Las capas de suelo que se encuentran sobre este tipo de aguas actúan como filtros, reduciendo el riesgo de contaminación. Su explotación es cara ya que requiere el uso de pozos y perforaciones. El principal problema que presentan es que suelen estar sobreexplotadas, pudiendo producir problemas de salinización cuando están en zonas próximas a la costa.

Los océanos representan las tres cuartas partes de la superficie terrestre. Actualmente, la escasez de agua dulce, unida a su contaminación, hace necesario la desalación de las aguas marinas para poder satisfacer las necesidades humanas.

La desalación es un proceso de separación de sales de una disolución acuosa, utilizando como recurso el agua de mar o el agua subterránea salinizada (por ejemplo, de acuíferos costeros). El problema de esta tecnología es que las aguas residuales resultantes tienen un contenido en sales mayor que las aguas de origen, presentan diferencias de temperatura, pH, alcalinidad y contienen sustancias químicas utilizadas durante el proceso de depuración, generando un grave impacto en el medio marino.

Para paliar la demanda de agua no sólo podemos basarnos en la desalinización del agua de mar y en el bombeo de agua a distancia. Es fundamental evitar las pérdidas que se producen en las canalizaciones de riego o en las redes de abastecimiento, implantando sistemas de reciclado y reutilización de las aguas.

Las pérdidas en las redes de abastecimiento pueden dividirse en:

Pérdidas reales: Roturas, fugas, averías…

Pérdidas aparentes: Como, por ejemplo, el agua no registrada, los errores de medida, los fraudes…

El agua de calidad, que ha sido previamente tratada, se pierde fundamentalmente por roturas en las tuberías y por uniones de conducciones antiguas. Las pérdidas de agua potable, ya tratada, en las redes de abastecimiento de las ciudades españolas rondan el 25-30%.

Atendiendo a su uso: urbano, industrial, agrícola.

El uso que se hace del agua aumenta en función de la cantidad de agua disponible. Si el consumo de recursos hídricos per cápita sigue aumentando al ritmo actual, en 25 años el hombre podría llegar a utilizar más del 90% del agua dulce disponible, dejando sólo un 10% para el resto de seres vivos.

En España se consume unos 22.771 millones de m3 al año, de los que 1.554 se destinan al uso industrial, 17.681 al sector agrario y 3.535,7 al abastecimiento humano. Se estima que el 80% del agua dulce se consume en tareas agrícolas, principalmente riego, y cantidades significativas de agua se consumen a nivel industrial, principalmente en la producción de energía.

En la siguiente tabla se puede ver una estimación del reparto del agua en los distintos usos en función de la renta del país:

Tabla 3. Distribución de los usos del agua en función de la renta del país

Renta alta

Renta baja

Media mundial

España

Consumo humano

15%

10%

10%

12%

Industria

45%

10%

25%

25%

Agricultura

40%

80%

65%

62%

La distribución sectorial del uso de agua puede dividirse en:

Uso urbano: Está constituido por el uso doméstico, los servicios públicos locales e institucionales (incluidos el baldeo de calles y el riego de parques y jardines) y el consumo de agua procedente de los comercios e industrias.

Tiene una gran importancia para la ciudadanía. Por este motivo, es un uso prioritario en la planificación hidrológica y goza de los mayores requisitos de calidad.

Uso industrial: La industria es el sector que tiene una mayor rentabilidad económica en el uso del agua, de manera que se estima que la productividad media aparente del agua es alrededor de 100€ por cada metro cúbico de agua utilizado.

El sector industrial consume unos 965 hm3, por detrás del uso de agua para regadío y abastecimiento doméstico.

El sector industrial es uno de los que más contamina. De hecho, más de un 80% de los residuos peligrosos del mundo se generan en los países industrializados. En el caso de los países en desarrollo, un 70% de los residuos procedentes de las fábricas se vierten al agua sin ningún tratamiento previo, contaminando así los recursos hídricos disponibles.

El agua industrial tiene un consumo muy diverso, que puede venir de procesos productivoscomo la manufactura, refrigeración, limpieza o trituración. Muchas veces, este tipo de aguas suelen contabilizarse como aguas de consumo urbano porque a veces no están conectadas a redes de distribución específica.

Entre los usos del agua, la actividad industrial tiene una mayor concentración territorial, que se distribuye en las siguientes cuencas hidrográficas:

Cuencas internas del País Vasco: Se desarrolla principalmente la industria metalúrgica y de la maquinaria y equipo mecánico. Se localiza un 7% de la producción industrial.Cuencas internas de Cataluña: Se localiza el 40% de la producción de la Industria Química Española, el 36% de la textil, el 30% de la producción de maquinaria y el 28% de las artes gráficas. La presión industrial se concentra alrededor de Barcelona.Cuenca del Tajo: Destaca la Comunidad de Madrid, que tiene el 10% de la producción industrial, principalmente de la producción electrónica y de la industria del papel y las artes gráficas (29%), seguida de la industria química (20%).Cuenca del Júcar: Junto con la Cuenca del Ebro desarrolla el 25% de la actividad industrial. Esta cuenca concentra el 27% de la industria de minerales no metálicos y el 22% de la industria textil, cuero y calzado.

El sector de alimentos, bebidas y tabacos, con un 15% de la producción industrial, no sigue una distribución territorial. Los municipios más especializados se encuentran en zonas agrarias de mayor productividad de cada una de las cuencas (zonas de viñedo en La Rioja y la Mancha, el Valle del Jerte, la región de Murcia, etc.)

Uso agrícola: Es el que consume un mayor volumen de agua (casi un 70%), incluida el agua destinada al riego de cultivos y el agua utilizada en ganadería. El consumo de este recurso es difícil de estimar porque, normalmente, no existen sistemas de medición para los volúmenes utilizados.

La mayor cantidad del agua utilizada en los cultivos se extrae de la humedad de los suelos derivada del efecto de lluvia. La irrigación aporta sólo el 10% del agua agrícola, pero complementa el agua de lluvia cuando la humedad del suelo es insuficiente.

La cantidad necesaria para una cosecha es enorme. Por ejemplo, se necesitan entre uno y tres metros cúbicos de agua para cosechar un kilo de arroz. En 2050 la agricultura deberá producir un 60% más de alimentos a nivel mundial y un 100% más en los países en desarrollo.

Según el Instituto Nacional de Estadística del año 2013, el volumen de agua de riego utilizado por las explotaciones agrarias fue de 14.534 hm3 en 2013, lo que supuso un descenso del 8,2% respecto al año anterior.

El consumo de los recursos de agua de uso agrícola disminuye en las zonas donde las precipitaciones son medias, las temperaturas moderadas o bajas, hay menos cultivos y menos cría de ganado.

El principal problema es la sobreexplotación que los agricultores hacen de los acuíferos, que supera los niveles de alimentación natural de los mismos en, al menos, 160.000 millones de m3 al año. Se calcula que la cantidad de agua que se usa en el mundo para riego está entre 2.000 y 2.555 K m3/año.

En España en el año 2013, el 76,8% del volumen de agua disponible para el riego en el año 2013 fue de origen superficial, el 21,4% fue de origen subterráneo y un 1,8% procedió de otros recursos hídricos (agua desalada o regenerada).

Los valores promedio de uso del agua varían de una región a otra. Por ejemplo, en África el 88% del agua se utiliza para agricultura, el 7% para uso doméstico y el 5% para la industria; sin embargo, en Europa el mayor porcentaje corresponde a un uso industrial (54%), el 33% para la agricultura y el 13% restante es para uso doméstico.

Entre otros

El agua puede ser utilizada en las centrales hidroeléctricas, instalaciones que permiten aprovechar las masas de agua en movimiento de los ríos para transformarlas en energía eléctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores.

Pueden tener una potencia menor a 1 MW (microcentrales hidroeléctricas), entre 1 y 10 MW (minicentrales hidráulicas) o más de 10 MW (centrales hidráulicas de gran potencia).

Existen tres modelos de centrales hidroeléctricas:

Centrales de agua fluyente: Son aquellas que se encuentran en un terreno que no tiene mucho desnivel y el caudal del río es bastante constante para asegurar una potencia determinada durante todo el año. En verano, la potencia generada es casi nula.

Centrales de embalses: Son aquellas que tienen una o más presas que forman lagos artificiales, que permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Puede producirse energía eléctrica durante todo el año, aunque el río se seque en algunos meses.

Centrales de bombeo o reversibles: Hacen un uso más racional de los recursos hidráulicos. Están formadas por dos embalses situados a distinto nivel. Durante las horas del día de mayor demanda, el agua cae desde el embalse superior y hace girar las turbinas. Durante las horas del día de menor demanda, el agua es bombeada al embalse superior para que se inicie de nuevo el ciclo productivo.

1ª ACTIVIDAD

Cada alumno debe buscar empresas que hayan implantado alguna medida para reducir su consumo de agua.

Efectos negativos sobre el medio

El consumo excesivo del agua tiene graves consecuencias para el medio natural. Entre ellas destacan la desertización, la salinización de aguas potables y la sobreexplotación.

Desde principios del siglo XX la población mundial se ha duplicado, mientras que, como consecuencia del desarrollo industrial y el aumento del uso agrícola, la cantidad de agua empleada se ha sextuplicado. La cantidad de agua se ha mantenido prácticamente constante a lo largo del tiempo, pero se ha incrementado la sobreexplotación, la contaminación y los efectos del cambio climático han hecho que, actualmente, casi el 40% de los seres humanos tienen problemas de escasez de agua, hecho que en el año 2025 afectará a un 66% de la población mundial asentada en países de África y Asia Occidental.

Las pérdidas económicas derivadas de los efectos negativos del agua han aumentado considerablemente en la última década. Desde 1992, las inundaciones, sequías y tormentas han afectado a 4.200 millones de personas y han originado 1,3 billones de dólares de daños.

Desertización

El excesivo consumo de agua tiene como consecuencia una sobreexplotación de los acuíferos y la reducción de los caudales de los ríos, produciendo que la capa freática del suelo descienda y disminuya la descarga de agua de los acuíferos en los ríos.

La desertización está asociada con la desaparición de zonas húmedas (fuentes, manantiales o arroyos), suponiendo la desertificación, degradación o reducción irreversible de la productividad natural de un territorio.

Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), este problema afecta a más de 250 millones de personas y arriesga los medios de vida de mil millones de habitantes de un centenar de países, sobre todo los más pobres. Además, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), cada año se pierden en el mundo 9 millones de hectáreas de bosque.

En el mundo hay más de cien países en condiciones de aridez y semiaridez. Estos países se encuentran principalmente en África (el continente más dañado por la desertización), seguido de Asia, América Latina y el Caribe. También es importante destacar la desertización que está sufriendo el sur de Europa (España, Portugal, Italia, Turquía, Grecia y España).

Salinización de aguas potables

La salinización se define como la acumulación excesiva de sales, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y nitratos de sodio, potasio, calcio y magnesio en aguas y suelos, produciendo el deterioro de estos recursos naturales.

La salinización es un problema global, afecta a países de todo el mundo, supone un riesgo elevado para la salud global y tiene un gran coste ambiental y económico. El cambio climático y el creciente consumo de agua pueden aumentar más este problema en el futuro.

En los ecosistemas fluviales el exceso de sal en los ríos, consecuencia de la actividad humana, condiciona la supervivencia de organismos y comunidades, la biodiversidad y el equilibrio ecológico de todo el ecosistema.

El exceso de sal también afecta negativamente a la potabilización del agua. Obliga a implantar, por ejemplo, sistemas de ósmosis inversa que encarecen el proceso de potabilización del agua de consumo.

La sobreexplotación de los acuíferos puede producir un descenso de su nivel freático. Si esta explotación intensiva se mantiene en el tiempo, llegará un momento en el que el acuífero perderá su capacidad de descarga (alcanza su caudal crítico), acumulándose las sales en el agua subterránea.

Cuando el acuífero se encuentra en zonas costeras, la diferencia de densidades entre el agua dulce y el agua de mar supone la entrada de agua de mar en el acuífero, mezclándose con el agua dulce, deteriorando su calidad. Este proceso se conoce como intrusión marina.

La salinización también puede producirse por un uso excesivo de abonos y fertilizantes, contaminando las aguas de riego. La infiltración de esta agua en el terreno contamina las aguas subterráneas y superficiales.

Sobreexplotación

El Instituto Geográfico Nacional (IGN) indica que un acuífero está sobreexplotado cuando se extrae agua por encima de su capacidad natural de infiltración o recarga.

La agricultura es la principal responsable del agotamiento del agua subterránea disponible y del 70% de su contaminación. La mayoría de las grandes plantaciones de cereales del mundo consumen agua subterránea de forma insostenible. De esta manera, el agotamiento anual de agua en la India, China, Estados Unidos, el Norte de África y la Península Arábiga suma 160.000 millones de m3 al año.

Si la sobreexplotación es constante, durante un periodo de tiempo prolongado, puede agotarse completamente el acuífero produciendo consecuencias negativas como los problemas en los cursos de agua, la degradación de la calidad del agua y también el encarecimiento de la producción.

Se estima que el 20% de los acuíferos del mundo está siendo sobreexplotado, lo que conllevará graves consecuencias (hundimiento del suelo, intrusión de agua salada, etc.).

Entre otros

Cuando se realiza una gestión inadecuada de las aguas subterráneas, además de producir problemas de salinización y sobreexplotación, se generan otras consecuencias importantes:

Subsidencia del terreno: Cuando se sobreexplota un acuífero, la presión efectiva que ejercen las aguas subterráneas disminuye produciendo asientos y colapsos del suelo.

Se cree que la sobreexplotación de acuíferos está relacionada con la subsidencia del terreno y con un mayor impacto de seísmos de escasa magnitud. Cuando sucede un terremoto, incluso de escasa magnitud, el temblor produce que los clastos y granos de los sedimentos se desplacen y compacten el acuífero, produciendo que la superficie se hunda súbitamente y se aumenten los efectos del seísmo. Por ejemplo, Miguel de las Doblas (Instituto de Geociencias de Madrid) cree que existen indicios suficientes para sospechar que la sismicidad anómala de Lorca pudo estar inducida por la extracción masiva de agua subterránea, durante años, para uso agrícola e industrial.

Subsidencia repentina del nivel freático: Se produce cuando se abandona la explotación de un acuífero. En este caso, la presión ejercida sobre las aguas subterráneas disminuye drásticamente, de manera que en ocasiones se produce una subida repentina y rápida del nivel freático del suelo que puede generar inundaciones y daños estructurales en construcciones establecidas previamente en la zona.

El descenso del nivel freático, por periodos de sequía o extracción de agua de los acuíferos, afecta a materiales no consolidados que, debido a la pérdida del agua, sufren cambios, reducen su volumen y producen procesos de subsidencia.

Estudios de ratios de consumo

La cantidad de agua que necesita una persona para satisfacer sus necesidades diarias de consumo, aseo, limpieza, etc. se conoce como consumo doméstico de agua por habitante. Se mide en litros / (habitante * día) y se obtiene a partir de las medidas de contadores, estudios locales, encuestas o la cantidad total suministrada a una comunidad dividida entre el número de habitantes. Los resultados obtenidos reflejan de una forma muy fiel el consumo real de agua en la comunidad estudiada y permite estimar, de manera aproximada, el desarrollo social y económico de una región.

Según la Organización Mundial de la Salud, un consumo sostenible de agua debe ser de 50 litros / (habitante*día), aunque en esta cantidad no está incluido el consumo de agua procedente de la agricultura o la industria, ni la conservación de los ecosistemas dependientes del agua dulce (acuáticos, fluviales, etc.), que podría aumentar ese consumo hasta los 100 litros / (habitante*día). En España, en el año 2014, el consumo medio doméstico fue de 139 litros / (habitante*día), uno de los más bajos de Europa.

Más de 2.500 millones de personas sólo disponen de exclusivamente de los recursos de las aguas subterráneas para satisfacer sus necesidades. A nivel mundial se extraen unos 3.600 Km3 de agua dulce para el consumo humano, que permiten un consumo doméstico de 1.600 litros / (habitante*día). De este volumen, la mitad del agua se pierde en procesos como la evaporación, la infiltración en el terreno o vuelve a algún cauce. De la otra mitad, el 65% se destina a la agricultura, el 25% a la industria y el 10% al consumo doméstico.

Se estima que, en 2010, el 6% de las personas consumían principalmente agua embotellada. No está clara la sostenibilidad ambiental del aumento de envases de agua y de lo asequible que es esta tendencia.

El crecimiento demográfico, la urbanización, la industrialización, el aumento de la producción y el consumo han generado una demanda de agua dulce cada vez mayor.

En la siguiente imagen se puede observar el incremento exponencial que tiene el consumo de agua anual. El consumo de agua se duplicó en 50 años (1900-1950) y se ha triplicado desde 1950 hasta el 2000, aumentando 6,5 veces respecto a 1900. Se estima que en el año 2025 este consumo se habrá incrementado en más de un 30%.

Figura 1. Consumo de agua total anual 1900-2025 (Clarke y King, 2004).

Para determinar la disponibilidad de agua en un país o área geográfica se utilizan dos parámetros:

Umbral de presión hídrica: Tiene un valor de 1.700 m3 / (habitante*año), límite por debajo del cual se producen sequías.

Umbral de penuria: Tiene un valor de 1.000 m3/ (habitante*año), límite por debajo del cual pueden existir problemas de abastecimiento para actividades como la agricultura o la industria.

Actualmente, se calcula que 2.300 millones de personas viven en condiciones de presión hídrica y 1.700 millones viven en penuria. Para el año 2025 se prevé que esta población aumente a 3.500 y 2.400 millones de personas respectivamente.

Por otra parte, según la OMS, más de 1.200 millones de personas utilizan agua sin garantías sanitarias, produciendo entre 20.000 y 30.000 muertes diarias y muchas enfermedades.

En la siguiente imagen se pueden observar las diferencias en la disponibilidad global de agua frente a la población de cada región del mundo. Asia es la zona más poblada (más de la mitad de la población mundial), pero sólo dispone del 36% de los recursos hídricos del mundo.

Figura 2. Relación entre la disponibilidad de agua y la población. Fuente: UNESCO-PHI (Oficina Regional de Ciencias para América Latina y el Caribe).

2ª ACTIVIDAD

En parejas o pequeños grupos: ¿cómo puede realizarse una auditoría de aguas para uso doméstico?

Identificación y aplicación de métodos de control y minimización del uso de agua

En muchos países se ha incrementado el saneamiento, construyendo redes de alcantarillado, pero no se ha tenido en cuenta el tratamiento y la eliminación de las aguas residuales. De esta manera, incluso en los países con rentas medio-altas, las aguas residuales de aproximadamente el 75% de los hogares con conexión a la red de alcantarillado pueden no recibir el tratamiento adecuado. Pero todavía hay 748 millones de personas que no tienen acceso a agua potable y 2.500 millones que no tienen buenas instalaciones de saneamiento.

Se prevé que en 2050 la demanda mundial de agua haya aumentado un 55% como consecuencia de la creciente urbanización de los países en desarrollo. Por ello, se deben encontrar soluciones innovadoras o de tecnologías avanzadas que permitan satisfacer estas necesidades hídricas.

Los métodos de control y minimización del uso del agua se conocen también como prácticas de uso eficiente. Pueden ser:

De ingeniería: Constituidas por tecnologías que modifican las tuberías, accesorios y procedimientos, permitiendo una reducción del consumo del agua minimizando las pérdidas de agua, reduciendo el uso de agua en general o reutilizando las aguas para otros usos.

De conducta