martes, 25 de septiembre de 2012

TAREA 5 TEMÁTICA: ¿Por qué es indispensable el agua para la vida?



TAREA 5
INVESTIGACIÓN  INDIVIDUAL  (SUBIR AL BLOG 25 de septiembre las dos partes individual y en equipo)
TEMÁTICA: ¿Por qué es indispensable el agua para la vida?

ACTIVIDAD:
·         Observen la apariencia de unas pasitas secas (más o menos 10),
·         Póngalas  a remojar en agua azucarada y vuelvan a observarlas al día siguiente. Describir por escrito la apariencia de las pasas antes y después del remojo y dar una explicación de lo sucedido.

1. Antes de remojar las pasitas, lucen secas y deshidratadas, se ven arrugadas y negras, se sienten duras y ásperas. Es como si no tuvieran agua en su interior y eso provoca que las pasas estén así.

2. Después de remojar las pasitas, se ven hidratadas y jugosas, se sienten mas suaves y se ven un poco de color café, ya no están arrugadas.

CONCLUSION
Esto ocurrió ya que las pasitas ya no tenían agua, estaban deshidratadas y muy secas, por que para que se puedan vender las deshidratan para que no se echen a perder,  al ponerles agua y azúcar  se recuperaron, absorbieron humedad y recuperaron su apariencia original debido a que necesitaban tener agua en su organismo para ser como eran antes.




·        Establece la función del agua en el organismo, destacando la disolución de nutrientes y su transporte al interior de las células.

El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares en agua. El agua actúa como disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material de desperdicio. El agua desempeña también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los carbohidratos. Este proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las células vivas.
La mayoría de las moléculas digeridas de los alimentos, y el agua y los minerales provenientes del alimento se absorben a través del intestino delgado. La mucosa del intestino delgado contiene muchos pliegues cubiertos de proyecciones diminutas llamadas vellosidades. Éstas sucesivamente están cubiertas de proyecciones microscópicas llamadas micro vellosidades. Estas estructuras crean una superficie amplia a través de la cual se pueden absorber los nutrientes. Hay células especializadas que permiten que los materiales absorbidos atraviesen la mucosa y pasen a la sangre, que los distribuye a otras partes del cuerpo para almacenarlos o para que pasen por otras modificaciones químicas. Esta parte del proceso varía según los diferentes tipos de nutrientes.

·         Investigación documental sobre el problema que representa la falta de disponibilidad de agua a nivel mundial y en especial en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México.

REFERENCIAS

LA ESCASEZ DE AGUA

La escasez de agua es quizás uno de los principales retos que el mundo deba enfrentar en el siglo XXI. Es probable que el incremento de la población mundial en los próximos 40 años sea de tres mil millones de personas, y que haya casi que duplicar el agua de riego para alimentar esas bocas adicionales. Conforme la economía se desarrolle, habrá que construir represas para generar más energía hidroeléctrica, la competencia de las necesidades de agua de los cultivos bioenergéticos se va a intensificar, y la contaminación de los recursos hídricos va a continuar. La biodiversidad de agua dulce también está disminuyendo más rápidamente que en otros hábitats. Las implicaciones son claras: cúbranse las necesidades de la sociedad, y en el futuro el ambiente estará fuertemente presionado por la escasez de agua dulce.
La Organización de las Naciones Unidas (2003) describe la escasez de agua como “el punto en que el efecto agregado de todos los usuarios incide en el abastecimiento o en la calidad del agua, de acuerdo con los convenios institucionales vigentes, hasta el grado de que la demanda de todos los sectores, incluido el medio ambiente, no pueda ser plenamente satisfecha”. Este fenómeno aparentemente físico suele ser, en realidad, producto de la interacción de los complejos sistemas sociales, económicos y ambientales. Más que a la disponibilidad total de los recursos naturales, la escasez de agua se debe, en la práctica, a la naturaleza de la demanda y a la asignación inadecuada del agua. Controlar el riesgo de escasez de agua requiere, por lo tanto, una mejor gestión del agua, una gobernabilidad del agua más robusta y una inversión financiera más inteligente. La escasez de agua es una “crisis de gobernabilidad, no una crisis de recursos [hídricos]” (Rogers, 2004). De hecho, es probable que, de aplicar mejoras a la gestión del agua, haya suficiente a escala mundial para proveer a las generaciones presentes y futuras. A la fecha, la trayectoria de la gestión del agua casi en cualquier parte del mundo es deficiente. Para la mayoría de los gobiernos la gestión del agua no es, de hecho, una prioridad, y las sociedades fracasan en gran medida en la apreciación y el manejo adecuado de sus recursos de agua dulce. Así, a pesar de los importantes avances en la legislación y en la tecnología para hacer más eficiente el uso del agua, su escasez ha seguido siendo, en los últimos años, demasiado común.
La escasez de agua afecta a muchas de las partes interesadas, incluyendo a los gobiernos y las empresas. El grado de coincidencia que suele haber en el interés de unos y otros en reducir los riesgos de escasez de agua compartidos es sorprendente. Esta identificación de los incentivos comunes que podrían motivar a actuar en colaboración para reducir dichos riesgos es muy valiosa. Con el fin de encauzar el interés del sector privado, los gobiernos nacionales y otras instancias, se están utilizando conceptos y terminología derivados de la evaluación del riesgo para describir la escasez de agua y las posibles respuestas al respecto.
Muchos de los programas de agua dulce de WWF que se han llevado a cabo en todo el mundo se enfocan en proteger el funcionamiento básico del ecosistema manteniendo caudales ecológicos mínimos. Cada día se aplican más estos programas conjuntamente por los gobiernos, las empresas y demás involucrados. Esta guía tiene por objeto plantear un análisis de la escasez de agua utilizando los conceptos y la terminología del riesgo, con los que los miembros de dichos equipos están familiarizados. Aunque desde la óptica de las partes interesadas el riesgo puede deberse tanto a la mala calidad del agua como a su escasez, el énfasis de esta guía está puesto en los riesgos asociados con la insuficiencia de agua en contraposición a su calidad, aunque reconoce el vínculo entre una y otra.


 Falta de disponibilidad de agua a nivel mundial

Si bien se ha reconocido  ampliamente que la escasez de  agua es un problema, definir y medir el fenómeno puede  ser complicado. Tras revisar una serie de escenarios  de escasez de agua, Rijsbermann (2005) comenta que  “sorprende lo difícil que es determinar si realmente hay  una escasez mundial de agua, en el sentido físico, o si ésta  está disponible, pero debería ser mejor utilizada”.
Aunque es posible organizar a las sociedades y las  economías para hacer más eficiente el uso del agua, las tendencias actuales indican que está ocurriendo lo contrario:
• Es probable que en 2025 haya un aumento total del consumo de agua de 13% (Rosegrant et al., 2003).
• Para 2025, más de 2,800 millones de personas en 48 países van a padecer  circunstancias de presión o escasez hídrica (PNUMA, 2002)
• Para mediados de este siglo, 7,000 millones de personas en 60 países podrían tener que hacer frente a la escasez de agua (ONU, 2003). En algunas partes del mundo está habiendo un rápido crecimiento de la cantidad de agua utilizada con fines domésticos (actualmente 8% de la extracción total de agua) y en la industria (actualmente 18%).
Sin embargo, la agricultura (74%) es el usuario de agua dominante a nivel mundial. Los distintos tipos de agricultura ejercen diferentes presiones sobre los recursos hídricos. La producción de carne, azúcar, aceites y verduras necesita más agua, y un estilo de gestión del agua diferente, que la producción de cereales. En promedio, producir una caloría de alimento requiere un litro de agua, pero un kilo de grano utiliza sólo entre 500 y 4,000 litros –en comparación con la carne de producción industrial, que requiere alrededor de 10,000 litros. A menos que la eficiencia hidrológica de la producción de alimentos pueda mejorarse, para 2050 las repercusiones de un aumento de la población, de 3,000 millones de personas y sus dietas cambiantes (de cereales a más carne), supondrá la necesidad de 5,000 millones de litros de agua anuales adicionales para alimentar a la población del mundo. Por otro lado, gran parte de la escasez prevista va a ocurrir en regiones que están mal equipadas para hacer frente a presiones ambientales adicionales.
Un problema mundial que necesita soluciones locales
A pesar de que los riesgos de escasez de agua se manifiestan principalmente en la cuenca del río o en la escala local, los orígenes y los efectos de este problema pueden verse en la interacción de los ciclos naturales biofísicos y en las acciones y decisiones de la gente en toda una variedad de sectores, en los planos local, nacional e internacional. Si bien casi todo el mundo en estos sectores reconoce que la escasez de agua es un “mal público”, pocos entienden la manera en que ésta afecta al gobierno y el comercio, a través de complejos sistemas sociales y ecológicos. En última instancia, debe haber una mejor gestión del agua en la cuenca del río o en la escala local, si los beneficios han de alcanzar a diversos sectores.
Es importante señalar que la escasez absoluta de agua es un mal indicio del riesgo de escasez de agua, y los mapas, tantas veces vistos, que describen la escasez a escala nacional, nos dicen poco acerca de los riesgos y sus causas. ¿Qué hacer para identificar las regiones y a los sectores interesados que tienen más probabilidades de verse afectados.

Falta de agua en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México.

En muchas regiones del mundo el agua se está convirtiendo en un factor limitante para la salud humana, la pro­­ducción de alimentos, el desarrollo in­dustrial y la estabilidad económica y política. Aunque 70% de la superficie del planeta está compuesta por agua, solamente 2.5% es agua dulce, y de es­ta última poco menos de 0.3% es agua superficial. La cantidad de agua dul­ce superficial junto con la subte­rrá­nea de todo el planeta es menor a 1%, lo que implica que solamente 200 000 km3 están disponibles para el consumo humano y el mantenimiento de los ecosistemas naturales.

La disponibilidad natural de agua es muy heterogénea espacial y tem­po­ralmente en las distintas regiones del mundo. Esta condición propicia que algunos países cuenten con agua pa­ra el consumo humano en abun­dan­cia y otros padezcan escasez, como son los casos de Canadá con 99 700 m3 por habitante al año y la India con 2 300. En México la disponibilidad promedio se estimó en 4 547 m3 para el año 2004, ci­fra que lo coloca en el noveno lugar de disponibilidad en el contexto in­ter­nacional, aunque, de acuerdo con las categorías establecidas por los orga­nis­mos internacionales está conside­ra­do como un país con baja disponibi­lidad natural de agua.


Si bien la disponibilidad promedio de agua por habitante es un indicador útil cuando se realiza una comparación internacional, éste no refleja la rea­lidad cuando se analiza la variabi­li­dad en su distribución espacial y tem­po­ral en el territorio mexicano. Por ejem­plo, mientras que en la Penínsu­la de Baja California la disponibilidad natural por habitante al año es tan só­lo de 1 336 m3 por habitante al año, en Chiapas la categoría de disponibilidad asciende a 24 674. Este contraste se mag­nifica cuando se agregan los fac­to­res relativos a la población como son su distribución, las actividades eco­nó­micas y su tasa de crecimiento por re­gión. En el centro, norte y nor­oes­te del país se concentra 77% de la po­bla­ción total y se realizan impor­tan­tes ac­tividades económicas, equiva­len­tes a 85% del Producto Interno Bru­to (pib); sin embargo, sólo se recibe 32% del es­currimiento total nacional. El restante 68% se concentra en el sur­este del país, región en donde la po­bla­ción re­presenta solamente 23% del to­tal na­cio­nal y las actividades eco­nómicas únicamente conforman 15% del pib. La confluencia de esta variedad de fac­to­res ocasiona que en las dis­tintas re­gio­nes hidrológicas administrativas la disponibilidad de agua en promedio por habitante llegue a situaciones extremas, como es el caso de la región del valle de México y sistema Cutza­ma­la.


La situación de escasez propicia que el abastecimiento hídrico se com­plemente con el uso de los 653 acuí­fe­ros que hay en todo el territorio na­cio­nal, como en las regiones hidrológicas denominadas valle de México y sistema Cutzamala, península de Baja California y cuencas centrales del norte (figura 1), en donde se utiliza agua de origen subterráneo en proporciones con­siderables —49, 51 y 67%, respectivamente. La velocidad de deterioro de los acuí­feros es alarmante, en 1975 existían 32 sobreexplotados y en 2004 el nú­mero aumentó a 104, es decir, más de 300% en sólo 30 años. En algunos ca­sos la situación es aún más grave pues coinciden problemas de sobre­ex­plotación y de intrusión salina, sobre todo en las regiones del norte del país. Por todo ello el uso racional del agua sub­terránea es indispensable, ya que con el tiempo un número mayor de re­giones dependerá de sus reservas al­­ma­ce­na­das en el subsuelo. De hecho, actualmente 70% del agua que se suministra en las ciudades provienen de acuíferos.

En México, siete de cada diez habitan­tes viven en una ciudad. Las proyec­cio­nes demográficas para los siguientes 25 años indican que continuará un incremento sostenido de las zonas ur­ba­nas y con ello el riesgo de mayores problemas de acceso y abastecimiento de agua, situación que ya afecta a 38 ur­bes del país, entre ellas el Distrito Federal.

El agua que se utiliza en el DF pro­viene de tres fuentes: 71% de aguas sub­terráneas, 26.5% del Río Lerma y Cut­zamala y 2.5% del Río Magdalena, de esta forma la principal fuente de abas­tecimiento la constituyen los man­tos acuíferos. El déficit hidráulico ha in­ducido a la sobreexplotación de los acuíferos, lo cual es resultado de un ma­yor volumen de extracción de agua del subsuelo con respecto de la cantidad que se infiltra. Anualmente el acuí­fero se recarga con cerca de 700 mi­llo­nes de metros cúbicos, pero son ex­traídos 1 300 millones, es decir por ca­da litro de agua de recarga se extrae casi el doble. Los procesos de defores­ta­ción, la expansión urbana hacia sitios de recarga de acuíferos y la canalización de las aguas pluviales al drenaje indican que este desequilibrio se pro­fun­di­za­rá. Además, las expectativas de una explotación más racional y de la recarga del acuífero resultan todavía inciertas.






EQUIPO:
Discusión por equipo sobre la investigación para incidir en los siguientes aspectos:
-      Importancia del agua como un recurso vital.

El agua es uno de los recursos naturales fundamentales y es uno de los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo, junto con el aire, la tierra y la energía.

El agua es el compuesto químico más abundante del planeta y resulta indispensable para el desarrollo de la vida. Está formado por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, y su fórmula química es H2O. En la naturaleza se encuentra en estado sólido, líquido y gaseoso.

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan   contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino nociva, de calidad deficiente.
El agua es imprescindible para la vida. La necesitan tanto los animales y plantas silvestres como la agricultura, la ganadería, la industria o la producción de energía. 
El agua es necesaria para los seres vivos, sin ella nuestro planeta no tendría vida. 
Para nosotros es muy importante, constituye el 70% de nuestro cuerpo y la utilizamos todos los días, durante toda nuestra vida.
A pesar de que podemos vivir con sólo 5 litros o menos de agua al día, generalmente necesitamos mucha más agua para conservarnos saludables, unos 50 litros o más para satisfacer las necesidades personales y del hogar. Pero en los países desarrollados se gasta mucho más: un promedio de 400 a 500 litros por persona diariamente.

- Necesidad de llevar a cabo acciones que permitan su conservación.

Hoy en día, hay 7 mil millones de personas que alimentar en el mundo y se prevé que habrá otras 2 mil millones para el año 2050; las estadísticas indican que todas las personas beben de 2 a 4 litros de agua a diario; sin embargo, la mayor parte del agua que bebemos está incorporada en los alimentos que consumimos: producir 1 kilo de carne de res, por ejemplo, consume 15 mil litros de agua, y 1 kilo de trigo consume mil 500 litros, lo que da un parámetro para saber qué tan importante es cuidar el agua.

Según datos de la ONU, actualmente hay  894 millones de personas en el mundo que no tienen acceso a la cantidad mínima necesaria para la subsistencia y se pronostica que para el 2025 dos tercios de la población mundial sufrirá problemas deabastecimiento de agua.

¿Cuánta agua se puede gastar?

Cifras indican que cuando una persona se baña se gastan 100 litros de agua cada 5 minutos, lavarse los dientes 20 litros de agua si no se cierra la llave y el inodoro de 6 a 18 litros de agua cada vez que se usa.
En tanto que en la cocina el lavar los trastes se gastan 100 litros cada 10 minutos. El lavar el automóvil con manguera se desperdician hasta 500 litros de agua.

Medidas para cuidar y ahorrar agua



  1. Coloca una o dos botellas llenas de agua dentro del compartimento de recarga del inodoro.
  2. Cierra la llave mientras te cepillas los dientes o te afeitas.
  3. Llena la lavadora y lavavajillas a su máxima capacidad cada vez que las utilices y renueva los modelos viejos por nuevos de bajo consumo.
  4. Riega el jardín temprano en la mañana o al anochecer para evitar la evaporación del agua.
  5. Vigila el estado de los grifos de tu casa y repáralos si gotean.
  6. Cierra la llave de la regadera mientras te enjabonas.
  7. Tira los papeles y desechos en el bote de basura y no en el inodoro.
  8. Utiliza un plato hondo para lavar frutas y verduras y aprovecha esa agua para regar las plantas.
  9. Coloca un plato debajo de las macetas, esto ayuda a mantener la tierra húmeda por más tiempo.
  10. Lava tu auto usando una cubeta, ya que gastas mucho menos agua que cuando lo haces con la manguera.


- Contribución de la química en los procesos de purificación

La química tiene una gran importancia en los procesos de purificación del agua
       
PURIFICACION DE AGUA POR CLORACION
Cloración es el procedimiento para desinfectar el agua utilizando el cloro o alguno de sus derivados, como el hipoclorito de sodio o de calcio. En las plantas de tratamiento de agua de gran capacidad, el cloro se aplica después de la filtración. Para obtener una desinfección adecuada, el cloro deberá estar en contacto con el agua por lo menos durante veinte minutos; transcurrido ese tiempo podrá considerarse el agua como sanitariamente segura. Para desinfectar el agua para consumo humano generalmente se utiliza hipoclorito de sodio al 5.1%. Se agrega una gota por cada litro a desinfectar.

PURIFICACION DE AGUA POR SEDIMENTACION
La sedimentación consiste en dejar el agua de un contenedor en reposo, para que los sólidos que posee se separen y se dirijan al fondo. La mayor parte de las técnicas de sedimentación se fundamentan en la acción de la gravedad.

La sedimentación puede ser simple o secundaria. La sedimentación simple se emplea para eliminar los sólidos más pesados sin necesidad de otro tratamiento especial; mientras mayor sea el tiempo de reposo mayor será el asentamiento y consecuentemente la turbidez será menor, haciendo el agua más transparente.

El reposo natural prolongado también ayuda a mejorar la calidad del agua, pues provee oportunidad de la acción directa del aire y los rayos solares, lo cual mejora el sabor y elimina algunas sustancias nocivas del agua.
La sedimentación secundaria ocurre cuando se aplica un coagulante para producir el asiento de la materia sólida contenida en el agua.


PURIFICACION DE AGUA POR FILTRACION
La filtración es el proceso de separar un sólido del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso (filtro) que retiene al sólido y por el cual el líquido puede pasar fácilmente.

Se emplea para obtener una mayor clarificación, generalmente se aplica después de la sedimentación para eliminar las sustancias que no salieron del agua durante su decantación





Purificación y tratamiento del agua


La presencia de una sustancia extraña en el agua, no es sinónimo de contaminación. Solo pueden llegar a serlo si la concentración en que se encuentra altera la calidad del agua, en forma tal que esta no cumpla con los requerimientos de calidad para el uso previsto.
Con el fin de controlar y reducir el impacto ambiental de las descargas de aguas solucionadas, se han construido centrales especializadas, llamadas plantas de tratamientos de aguas. Las primeras plantas de tratamiento se crearon para extraer los residuos fecales de las aguas. Sin embargo, la aparición de nuevos contaminantes impulsó la aplicación de tecnologías más avanzadas, donde la Química ha sido protagonista.

Potabilización del agua

En las plantas de potabilización se recibe el agua desde el curso de un río, se somete a un proceso de filtración y tratamiento y se distribuye a los hogares e industrias.
En el proceso de potabilización se distinguen los siguientes pasos:

Tamizado: Consiste en impedir el paso tanto de objetos sólidos, poniendo una gran malla metálica en la toma de agua.

Tratamiento previo con cloro: Se agrega cloro al agua. Este poderoso desinfectante mata los microorganismos que producen enfermedades, como la fiebre tifoidea, hepatitis y el cólera.

Coagulación o floculación: Se agregan al agua ciertos productos químicos que logran retirar la suciedad y otras partículas sólidas en suspensión. Estos productos son el sulfato de aluminio Al2(SO4)3 y el hidróxido de calcio Ca(OH)2 que, al ser vertidas en el agua, reaccionan entre sí y forman hidróxido de aluminio Al(OH)3, que es una sustancia pegajosa, parecida a la gelatina y que atrapa las partículas suspendidas en el agua.

Sedimentación: Proceso en el cual las partículas y suciedad atrapadas en la coagulación, caen en el fondo de los estanques, por acción de la gravedad.

Filtración: Se retiran gran parte de las impurezas que se mantienen todavía en el agua después de la coagulación y de la sedimentación por medio de un filtro de arena y piedras.
        
Tratamiento final con cloro:
 Se agrega cloro por última vez. Se ajusta la concentración de cloro (hipoclorito de sodio NaClO) para proteger el agua de la contaminación por bacterias.

El agua obtenida así es apta para el consumo humano. Contiene disueltas, en proporciones adecuadas, sales y otras sustancias útiles para el buen funcionamiento del organismo. También, se encuentra libre de bacterias y otros microorganismos patógenos. Todas estas características hacen del agua potable un líquido inodoro e incoloro, pero no insípido, ya que las sustancias disueltas le confieren un sabor agradable.

• El tratamiento primario consiste en la remoción de la materia orgánica particulada desde las aguas servidas o industriales, a través de un proceso de coagulación y sedimentación, donde los materiales contaminantes precipitan al fondo del agua. Esta operación deja libre al agua de un 35% de los contaminantes.

• El tratamiento secundario se tratan las aguas obtenidas del primer tratamiento, haciéndolas pasar a través de un tanque de aireación. Esta operación proporciona aire al agua de tal forma que ciertos microorganismos aeróbicos (que utilizan oxígeno) puedan descomponer la materia orgánica remanente y la transformen en dióxido de carbono CO2 y vapor de agua H2O. Una vez que los microorganismos y los residuos de materia orgánica parcialmente descompuesta se ubican fuera del tanque de sedimentación, regresan nuevamente al tanque de aireación donde son reutilizados.

• El tratamiento terciario consiste en un proceso químico que remueve del agua los contaminantes tóxicos, tanto orgánicos como inorgánicos que no fueron eliminados en las etapas anteriores, dejando el agua en un estado de 98% de pureza. Este tratamiento no siempre es aplicado debido a su alto costo.

En el presente, es imprescindible que los países cuenten con plantas de tratamiento que limpien el agua ya utilizada, antes de ser liberada a los cursos de agua naturales.

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