¿Por qué el Agua es un Recurso Vital?

El Agua en los Organismos Vivos.

Los océanos se formaron primero que la atmosfera. En ese entonces el agua contenían grandes cantidades de amoniaco (NH₃), metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂), es decir, todos los elementos para formar las moléculas vivientes compuestas principalmente por carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno (C, H, O, N).

En el agua se originó la vida y de esta sigue dependiendo; la importancia en la iniciación de la vida está presente en todas las funciones de los organismos vivos, tanto vegetales como animales.

Este líquido tiene una importancia fundamental para los seres vivos, puesto que es el medio por el cual tienen lugar los procesos vitales. En efecto, todos los seres vivientes contienen agua y, por lo general, es su componente más abundante. Antes de nacer el hombre pasa bastante tiempo en el agua del saco protector membranoso dentro del vientre materno. Ya adultos somos aproximadamente 60 por ciento de agua.

La cantidad indispensable para el mantenimiento de la vida en un adulto normal, bajo el calor más intenso varía de 7 a 15 litros, según la temperatura y el tipo de actividad que realice. En clima templado la cantidad que el hombre necesita diariamente en más o menos 2 litros.

El ser humano puede soportar varios días sin comer, sin agua no soporta más de 10 días.

Casi todas las reacciones del cuerpo humano, así como otras muchas reacciones importantes sobre la Tierra, se llevan a cabo en un ambiente acuoso.

El agua es el reactivo es el reactivo que promueve la digestión en las que se rompen los carbohidratos y las proteínas. Las grasas o lípidos, aunque no cambien químicamente, se emulsionan (dispersión de finas gotas de líquido, generalmente una grasa, en otro liquido) en agua para su asimilación en el organismo.

Con base en lo anterior, podemos resumir lo siguiente:

• Transporta nutrientes y quita desperdicios del torrente sanguíneo.
• Junto con el dióxido de carbono y minerales es transformada químicamente por las plantas y la energía solar en grandes masas de vegetación y luego devuelta al ambiente cuando las sustancias son quemadas o degradadas.
• Regula el clima de modo que pueda prosperar la vida.
• Las grandes masas de los océanos y lagos almacenan y distribuyen el calor, por lo que la mayor parte de este planeta tiene un clima estable.
• Se piensa que tuvo un papel muy significativo en la evolución de la vida en este planeta, ya que los grandes océanos proporcionaron el medio para las reacciones químicas que llevaron a la aparición de las primeras células vivientes.
• Actúa como un medio para el desarrollo de una gran variedad de reacciones químicas.

Importancia del Agua como Recurso Vital

El agua es el recurso natural más importante del planeta. Cubre alrededor del 71 por ciento de su superficie y le da un color azul. Este líquido es incoloro en pequeñas cantidades; en grandes masas adopta un color azul debido a que retiene determinadas radiaciones.

La mayor proporción del agua del planeta, 97.1 por ciento del total, que son 1 360 millones que kilometros³, es agua salada de los océanos. El agua de mar, que es la que existe en mayor proporción, contiene 3.3 gramos de sales disueltas por cada 100 gramos de disolución, por lo que sería necesario darle un  tratamiento previo para poder usarla como agua dulce.

La reserva que le sigue ene magnitud, 2.24 por ciento, se halla en los glaciares y capas de hielo, principalmente en la Antártida y Groenlandia.

Si consideramos el agua de los ríos, lagos, arroyos, manantiales y depósitos subterráneos, tenemos entonces que el volumen disponible para las actividades humanas es únicamente el 0.63 por ciento en total.

El Ciclo Hidrológico

La mayor cantidad de agua que cae en la Tierra lo hace en forma de lluvia. Al caer sobre el suelo, la mayor parte de ella se filtra y penetra directamente hacia el fondo para unirse a los mantos subterráneos. La lluvia que cae sobre terreno inclinado fluye hacia los lagos y ríos en forma de riachuelos y arroyos.

El calor del Sol evapora el agua de los océanos, ríos, lagos o del suelo; al evaporarse, se libera de algunos de sus contaminantes que están disueltos en ella. El agua evaporada sube a la atmosfera, que es más fría que la superficie terrestre. Al  enfriarse en las alturas el vapor se condensa y forma diminutas gotas que en grandes cantidades se convierten en nubes. El viento transporta las nubes de un lugar a otro, llevando el agua hacia otras regiones. Cuando ocurren cambios de temperatura y presión en la atmosfera, el agua condensada se enfría formando gotas de mayor tamaño: la lluvia, el granizo o la nieve. La mayor parte del líquido se evapora, regresa a la atmosfera o vuelve a precipitarse.

Se piensa en el ciclo hidrológico como una fuente de purificación de agua, pues si la contaminamos, va al rio y luego al mar donde se evapora y luego se precipita y vuelve a ser potable.

Las reservas de agua dulce están siendo utilizadas por la superficie humana a una tasa extremadamente veloz, mucho más rápido de lo que tarda en recuperarse, por lo que este recurso considerado como renovable  se empieza a transformar en no renovable.

En la relación del hombre con su medio se ha producido una situación en la que, debido al constante crecimiento de la población, se están consumiendo extensivamente los recursos naturales limitados y se arrojan al entorno los desechos.

La naturaleza no es capaz de absorber y procesar naturalmente las grandes cantidades de contaminantes producidas por las actividades humanas, de ahí la necesidad de tratar el agua para reducir o eliminar los contaminantes y, por lo tanto, preservar el medio ambiente, evitar problemas sanitarios y obtener el agua con mínimas alteraciones que permitan su rápida autodepuración o reutilización.

¿Cómo debe ser el Agua apta para el Consumo Humano?

El agua apta para el consumo humano debe poseer ciertas sales disueltas y que estas no rebasen determinadas cantidades  y que la cantidad de bacterias patógenas (causantes de enfermedades) sea tal, que no ponga en riesgo nuestra salud.

Los elementos que se encuentran de forma natural pueden también contaminar el agua. Las toxinas como el altamente venenoso metal arsénico pueden ocurrir naturalmente a niveles inaceptables.

El agua contaminada debe ser tratada antes de que se pueda usar para el consumo humano. El tratamiento de agua puede ocurrir en dos sitios diferentes: en una instalación centralizada de tratamiento de agua y en el punto de uso.

Se utiliza una diversa gama de tecnologías para purificar el agua potable. Se seleccionan las tecnologías de tratamiento y se aplican utilizando diversos factores determinantes incluidos la fuente de agua, el tipo de contaminante, y el costo.

Para un tratamiento más eficaz, se utiliza una combinación de tecnologías para asegurar que el agua esté completamente descontaminada.

Contribución de la Química en los Procesos de Purificación del Agua

Los químicos participan en todas las etapas de la producción de agua potable: en limpiar el agua antes de que llegue a nosotros, en monitorear la pureza de las muestras para verificar y controlar la cantidad de agua que llega hasta los hogares.

Así como analizan el agua para certificar su pureza, los químicos idean nuevas formas de limpiarla. Un nuevo método desarrollado por los científicos hace uso de luz ultravioleta en lugar de usar cloro para matar bacterias dañinas.

Cuando no es práctico el hervir el agua, se usa la desinfección química. Los dos productos químicos que se utilizan más comúnmente son el cloro y el yodo. El cloro y el yodo son algo eficaces para proteger contra la Giardia pero no para controlar el Cryptosporidium. Se utiliza cloro o yodo solamente para desinfectar agua de pozo profundo (y no agua procedente de la superficie como ríos, lagos y manantiales), ya que ésta, por lo general, no contiene estos organismos causantes de enfermedades. El cloro es más eficaz generalmente que el yodo en el control de la Giardia, y ambos desinfectantes tienen mejor efecto en agua templada.

¿Es Suficiente el Tratamiento de Aguas Residuales para su Consumo?

A pesar de los procesos de tratamiento de agua, aún pueden permanecer en el agua tratada pequeñas cantidades de materias indeseables. Estas incluyen nitratos, fosfatos, metales pesados y otras sustancias químicas, provenientes de los plaguicidas y limpiadores.

Algunos contaminantes difíciles de remover, la solución es evitar que lleguen al agua: aceites, solventes de pintura y pesticidas. Muchos limpiadores del tipo casero contienen sustancias químicas causticas que empeoran la cantidad del agua. Cuando esto ocurre, se puede recurrir a métodos alternativos para la limpieza del hogar; muchos de ellos incluyen el uso de bicarbonato de sodio y vinagre.

Solo 22 por ciento de las aguas residuales obtienen tratamiento municipal y el 21 por ciento de las residuales industriales recibe tratamiento previo a su descarga.

Disponibilidad Mundial

Los países más ricos en este recurso son Canadá, Estados Unidos, Rusia y Brasil, los cuales poseen 42 por ciento de todo el agua potable renovable que hay en el planeta.

El termino disponibilidad es un criterio universal. El valor resulta de integrar en una formula la precipitación promedio anual de la región, la superficie de esa zona, porcentaje de escurrimiento y el aprovechamiento, el volumen de extracción y la población que ahí vive.

• Escurrimiento: Cantidad de agua de lluvia que no penetra al suelo.
• Aprovechamiento: Cantidad de agua de lluvia que penetra en el suelo y alimenta los mantos acuíferos.
• Volumen de Extracción: Se refiere a la cantidad de agua que se extrae de los acuíferos de la zona.

R. Galicia Antonio y P. Orta Rosa Elba

Química I Agua y Oxigeno

Páginas: 90-110

National Academy of Sciences

Global Health and Educaton Fundation

Stanford University