viernes, 4 de noviembre de 2011

RESUMEN DEL LIBRO “EL AGUA” DE MANUEL GUERRERO LEGARRETA

Realizado por:

IVAN PAVEL GARNICA SALDAÑA

EL AGUA,  ¿QUÉ COSA ES?


agua (del latín aqua); femenino.

El agua existe en nuestro mundo en tres formas, sólida, líquida y gaseosa. Un elemento tan importante para la vida merece un nombre para cada presentación: el sólido es el "hielo"; el líquido es "agua", así, nada más; y el gas es "vapor", aunque las tres formas son químicamente la misma cosa.

En la naturaleza existe un cambio continuo entre cada forma (o "fase", como se le llama científicamente) del agua.

Cuando llueve, el vapor se precipita en forma de líquido, y cuando graniza el líquido en su descenso a la Tierra toma la fase sólida.

Cuando nieva privan unas condiciones de humedad y de temperatura del aire tales que el vapor se precipita como sólido, en un proceso que los físicos llaman sublimación (en este caso inversa). Cuando hace mucho calor el agua líquida se evapora.

En la naturaleza este continuo cambio es llamado el ciclo hidrológico

Podemos decir que el agua es:

Un cuerpo formado por la combinación de un volumen de oxígeno y dos de hidrógeno, líquido inodoro e insípido; en pequeña cantidad incoloro y verdoso en grandes masas, que refracta la luz, disuelve muchas sustancias, se solidifica por el frío, se evapora por el calor y, más o menos puro, forma la lluvia, las fuentes, los ríos y los mares.

En el agua se originó la vida y de ella sigue dependiendo. Esto, por cierto, sucede porque el agua es una sustancia completamente fuera de lo común: es líquida en condiciones normales, cuando "debería" ser gaseosa, y su forma sólida flota sobre su forma líquida, cuando "debería" ser al revés; su forma líquida semeja más un sólido que un líquido ordinario. Cuando se congela se forma el hielo, o mejor dicho, alguno de los hielos, pues hay nueve distintos.

Con la excepción de productos exóticos, el agua es el mejor disolvente que existe (de sólidos, de líquidos y de gases). Si el agua no fuere así no podría sustentar la vida, pues gracias a esta propiedad conduce los nutrientes a los seres vivos y elimina sus desechos; además, lleva el oxígeno a los seres acuáticos.

El 71 por ciento de la superficie de nuestro planeta está cubierto por ella; millones de toneladas, en forma de vapor, flotan en la atmósfera y sin embargo grandes regiones terrestres carecen de ella.

Los seres vivos moran inmersos en el agua o en el aire.
En su interior son, en gran medida, agua: en el agua se originó la vida y de ella sigue dependiendo.
El agua es la sustancia más extraordinaria. Casi todas sus propiedades parecen encontrarse al revés: es un líquido a temperatura ambiente cuando debería ser un gas; su forma sólida (hielo) flota en su forma líquida; lejos de parecerse a un líquido normal en el que sus moléculas se mueven con mucha independencia, en el agua existe un cierto orden colectivo, es decir, las moléculas se "pegan" unas a otras y ello le confiere valores extremadamente altos en su viscosidad, tensión superficial y calores latentes de evaporación y solidificación.

El agua disuelve una gran variedad de sólidos, pero no reacciona químicamente con ellos.

El agua, dentro de sus particularidades, parece haber sido pensada como el líquido de la vida: disuelve los nutrientes que necesitan los seres vivos (mejor que cualquier otro líquido), regula la temperatura tanto del medio ambiente como del interior de los organismos, favorece el crecimiento y da cuerpo a las estructuras vivas: la turgencia de las plantas se debe a su contenido de agua.

Es el elemento más común y, sin embargo no siempre se encuentra en el sitio requerido y con la pureza adecuada

Los primeros pensadores reconocieron pronto que el agua es un elemento único. Aristóteles lo incluyó entre los cuatro elementos básicos, junto con la tierra, el aire y el fuego. Así, como un elemento fue tratada hasta el siglo XVIII, cuando la tierra y el aire también dejaron de ser "elementos" y se reconoció que estaban compuestos de complejas mezclas de especies químicas, y que el fuego es una manifestación de la actividad química, no otro elemento. Cupo el honor en 1781 al científico británico José Priestley de sintetizar al último de los elementos aristotélicos, demostrando que, al igual que los dos primeros, también era una mezcla de especies químicas. Antonio Lorenzo de Lavoisier en Francia y Enrique Cavendish en Inglaterra lograron descomponer el agua en sus dos componentes: "aire ordinario" (oxígeno) y "aire inflamable" (hidrógeno), estableciendo así los primeros pasos para su estudio científico.

En realidad poco se pone uno a meditar sobre estas discrepancias entre lo que es y lo que "debería" ser el agua, quizá por lo común de esta sustancia. Adentrándose un poco en la ciencia del agua, uno descubre que las sutiles interacciones moleculares son las responsables de tan curioso comportamiento; resulta que es la particular asociación de dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno lo que se traduce en las peculiaridades del agua; tal cosa no sucede con la molécula de ácido sulfhídrico, dos átomos de hidrógeno y uno de azufre, que, desde el punto de vista químico, podríamos considerar una molécula "hermana" de la del agua.

  
EL AGUA EN NUESTRO PLANETA

 DESDE el espacio sideral a 160 000 km, nuestro planeta destaca en el fondo negro del vacío como una esfera azul, cruzada por las manchas blancas de las nubes. Tres cuartas partes de su superficie la cubren los mares y los océanos, y de las tierras emergidas una décima parte la cubren los glaciares y las nieves perpetuas.

El agua conforma todo el paisaje del planeta: aparente en ríos, lagos, mares, nubes y hielos; sutil en la humedad superficial.

El volumen de agua en nuestro planeta se estima en unos 1 460 millones de kilómetros cúbicos. Un kilómetro cúbico es un volumen muy grande: mil millones de metros cúbicos, es decir aproximadamente toda el agua que llega a la ciudad de México durante nueve horas; así que, si pudiese bombearse toda el agua de la Tierra por nuestra ciudad tendrían que pasar un millón quinientos mil años.

Noventa y cuatro por ciento del volumen total del agua existente en la Tierra está en los mares y océanos, cuatro por ciento dentro de la corteza terrestre, hasta una profundidad de 5 km. El resto en los glaciares y nieves eternas y en lagos, humedad superficial, vapor atmosférico y ríos.

¿De dónde salió tanta agua?

La Tierra se formó hace unos 5 000 millones de años por la conglomeración de partículas sólidas. La desintegración de las especies radiactivas y la conversión en calor de la energía cinética y potencial del polvo que formó al planeta elevó la temperatura hasta formar un núcleo líquido de metales que se enfrió liberando gases volátiles que formaron una atmósfera de agua, gases de carbón y de azufre y halógenos (flúor, cloro, bromo y iodo). Se calcula que este proceso tomó 500 millones de años.

Cuando la temperatura era de 600 grados centígrados, casi todos esos compuestos estaban en la atmósfera, pero al descender por debajo de 100 grados centígrados, el agua y los gases ácidos se condensaron, reaccionando con la corteza terrestre y formando los primeros océanos.

El balance local entre tierra y mar es otra cosa: de hecho, en los últimos dos y medio millones de años los cambios han sido grandes, incluyendo destacadamente varios avances y retrocesos de los glaciares. La principal causa de estos cambios se ha debido al clima.

Hasta ahora la climatología ha sido dictada fundamentalmente por las fuerzas naturales, pero la creciente actividad industrial humana caracteriza el régimen de balance de agua y calor con una gran inestabilidad. Por ejemplo, las observaciones del nivel promedio del mar en los últimos 60 a 80 años muestran un incremento promedio anual de 1.2 milímetros: ello implica que 430 km3 de reservas acuáticas de la Tierra están pasando al mar cada año.


CÓMO CIRCULA EL AGUA EN EL PLANETA: LA EVAPORACIÓN

El agua en nuestro planeta está en continua transformación: se evapora, cae en forma de lluvia, se filtra por la tierra y fluye en los caudales de los ríos. A grandes altitudes o en las latitudes altas se halla presente en forma de hielo o nieve y éstos, a su vez, se transforman también.

La ciencia de la hidrología estudia todos estos movimientos y sus observaciones conforman lo que se conoce como el ciclo hidrológico. Éste comprende todos los desplazamientos del agua que forman varias

trayectorias que alcanzan 15 kilómetros de altitud, en las nubes más altas, hasta profundidades de 1 kilómetro, en las infiltraciones más profundas.

En el ciclo hidrológico están presentes muchos fenómenos físicos: el agua se evapora de la tierra y los océanos; el vapor de agua flota por su baja densidad y es arrastrado por las corrientes de circulación de aire atmosférico hasta que finalmente se precipita como lluvia, granizo o nieve.

El agua que cae puede ser interceptada y asimilada por las plantas y de ellas ser transpirada y devuelta a la atmósfera; puede fluir por la tierra hacia corrientes o ríos o filtrarse a depósitos subterráneos o bien llenar las depresiones formando lagos, de donde más tarde se evaporará de nuevo.

El ciclo hidrológico evidentemente no tiene principio ni fin puesto que los muchos procesos que lo componen están interconectados

EL AGUA Y LA VIDA

El agua no se encuentra en la naturaleza en su forma químicamente pura, compuesta
Solamente por moléculas H2O, que sólo se da en el laboratorio. Puesto que disuelve ávidamente a la mayoría de los compuestos sólidos, líquidos o gaseosos, en su forma natural se encuentra normalmente impregnada de ellos.

La actividad humana depende del agua para su sustentación, pero es la principal causante de la inhabilitación de este recurso, por ignorancia o negligencia.
Tiempo atrás, cuando la cantidad de agua parecía ser ilimitada o su costo de abastecimiento muy bajo, poco importaba tirar un poco de agua sucia al mar. Hoy en día la amenaza de la escasez y la conciencia de los altos costos de suministro han llevado a establecer reglamentos estrictos de control para las descargas a ríos, mantos y mares. El problema no es lejano, ni la responsabilidad es solamente del vecino: todos debemos participar.

El agua es constituyente necesario de todas las células, animales y vegetales y la vida no puede existir en su ausencia ni siquiera por un periodo limitado. El agua que contienen los organismos vivos varía entre los extremos de 97% en los invertebrados marinos hasta 50% en las esporas.
Los contaminantes del agua pueden ser de muy diversa índole: residuos sólidos, líquidos o gaseosos; sólidos en suspensión; materia tóxica; microorganismos infecciosos; desechos radiactivos... Estas sustancias dan al agua propiedades indeseables, como corrosividad, incrustabilidad, toxicidad, mal olor, mal sabor y mala apariencia.
Los sólidos en suspensión, cuando son excesivos, reducen la penetración de la luz y por consiguiente limitan la fotosíntesis de las plantas marinas, ocasionando su degradación, lo que a su vez disminuye la aportación que hacen de nutrientes al medio acuático. Cuando el daño es excesivo, las plantas mueren y se provoca la corrupción del medio; el oxígeno disuelto prácticamente desaparece y con ello la posibilidad de sustentar vida.
El agua que se emplea en el campo en la producción de buenas cosechas y como bebida del ganado debe ser de tal calidad que no provoque daño o enfermedades, y en esto la presencia de sustancias extrañas tiene mucho que ver.
Aparte de las lluvias, en el campo las tres cuartas partes del abastecimiento del agua provienen de corrientes y la otra cuarta parte de pozos, por lo que el hombre, para hacer un mejor uso del recurso, ha construido presas y sistemas de distribución.
Así es posible establecer un proceso productivo continuo a lo largo del año sin depender exclusivamente de las lluvias de temporal.
Desde tiempos remotos los agricultores han sabido que las aguas con gran contenido de sales son inadecuadas para plantas y animales. La salinidad afecta el crecimiento de las cosechas y el desarrollo del ganado, pues en grado excesivo los envenena. Cada tipo de planta y de animal tiene un grado de tolerancia, aunque el de las plantas es de hasta 5 000 miligramos por litro (mg/l) y para los animales de 10 000 mg/l.

La salinidad del agua es más agresiva en las regiones áridas y semiáridas que en las húmedas, pues en éstas no suele haber acumulación de sales y los efectos nocivos normalmente desaparecen.

Hay dos compuestos que deben tomarse en cuenta: el sodio y los cloruros. El primero puede ser un elemento perjudicial sobre todo en los terrenos arcillosos, pues reduce su permeabilidad; aguas con poca salinidad pero ricas en bicarbonatos pueden acarrear este problema. Los cloruros son particularmente malos para los plantíos de frutales, aunque inocuos para las demás cosechas.

La contaminación por microorganismos puede acarrear graves problemas no solamente a la salud de las plantas y animales sino también a la del hombre, consumidor de ellos. Las descargas de drenajes en aguas de riego o mantos freáticos ha causado la inhabilitación de extensas zonas para la agricultura.

La presencia de microorganismos debe vigilarse particularmente en los cultivos en que las raíces o las extremidades de los vegetales son consumidas por el hombre o los animales. Un límite aceptable parece ser de 5 000 coliformes por 100 ml (de los cuales hasta 1000 sean coliformes fecales) en un promedio mensual.

Debe mencionarse que hay otros parámetros que es recomendable vigilar, por ejemplo la acidez del agua cuyo pH debe estar entre 4.5 y 9.0; los pesticidas que frecuentemente se emplean para controlar las plagas son arrastrados a las corrientes de aguas de riego; en el uso normal no causan problemas, aunque deben controlarse los derrames. El problema de las aguas contaminadas por residuos industriales es materia de consideración aparte, pues normalmente estas descargas son extremadamente agresivas y por tanto deben eliminarse por completo

EL AGUA Y LAS CIUDADES

CÓMO LLEGA  EL  AGUA  A LAS CIUDADES

El agua, está sujeta al ciclo hidrológico. Es de este ciclo de donde se obtiene para llevarla a las ciudades o centros de consumo, fundamentalmente de los ríos, los lagos o los pozos que la atrapan en el subsuelo, agua a la que se llama dulce porque tiene un contenido tolerable de sales. Un agua con demasiadas sales disueltas no es apta para el consumo humano, y sólo puede beberse después de un proceso que se llama desalación.

Cuando el agua se toma de un río, el ingeniero debe decidir si éste en su mínimo caudal puede satisfacer los requerimientos de la comunidad. El calor del verano reducirá la corriente por evaporación y al mismo tiempo incrementará la demanda. Así, un cálculo cuidadoso indicará la necesidad de presas o vasos reguladores. Éstos requieren de la consideración de muchos factores importantes: que no haya escurrimientos por debajo de la cortina; que las pendientes de la presa sean moderadas para que no se produzcan derrumbes, aun en el caso de que se sature de humedad la tierra, etc. La cortina debe ser lo suficientemente pesada para que no ceda por la presión del agua y debe haber vertederos que conduzcan el exceso de agua en caso de avenidas.
En el siglo XIX empezó la perforación de pozos. En 1847 había 500; en 1886 más de 1 000. La consecuencia fue el inicio del hundimiento de la ciudad. Entre los años de 1891 a 1895 se registró un descenso de 5 cm por año, se redujo la presión de los acuíferos y disminuyó el caudal del manantial de Chapultepec.
Ya en este siglo, y como resultado del gran crecimiento de la ciudad, a partir de 1936 aumentó la explotación del agua del subsuelo. Entre este año y 1944 se perforaron 93 pozos profundos, cuya consecuencia fue acelerar el hundimiento de la ciudad, que entre 1938 y 1948 aumentó a 18 cm por año.

En 1942 se hizo necesario iniciar los trabajos para traer agua del río Lerma con el fin de abastecer las necesidades de la ciudad, aunque por diversas razones las obras se retrasaron hasta 1951. No hubo pues más remedio que continuar perforando pozos.

Para estas fechas ya los estudiosos estaban preocupados por el daño al subsuelo. Así, el doctor Nabor Carrillo dejó bien claro, con demostraciones técnicas, que el hundimiento de la ciudad se debía al abatimiento de la presión del acuífero.

Los permisos de perforación de pozos fueron suspendidos en 1953, aunque en 1954 se tuvo que perforar 10 pozos más, a pesar que estaba en construcción el acueducto de Chiconautla, inaugurado en 1957. Entre 1960 y 1967 se perforaron todavía 50 pozos más que, aunque alejados del centro de la ciudad, la zona más afectada, también causaron hundimientos locales. Al menos los del centro disminuyeron apreciablemente de 1960 a 1970.


Ante el exceso de demanda se empezó a tratar el agua para su reuso. En 1954 se empezó a trabajar la primera planta de tratamiento de aguas residuales en el Bosque de Chapultepec. La calidad, no era muy buena, pero bastaba para regar áreas verdes y llenar lagos.
El otro gran problema de la época virreinal, relacionado con el suministro de agua, fue la contención de las inundaciones y el desalojo de las aguas pluviales. Este problema persistía en el siglo pasado.

Quizás uno de los problemas más complejos sea el de suministro, pues cada vez el agua viene de más lejos y, además del costo económico que ello representa, se plantean problemas técnicos, políticos, sociales, administrativos y jurídicos.

En 1982 la ciudad de México requería un caudal promedio de 40 metros cúbicos por segundo para su abastecimiento; 27.4 de ellos (el 68%) provenían de 1 132 pozos y los 12.6 restantes (el otro 32%) de cinco sistemas adicionales de pozos y del río Cutzamala.

El sistema del río Lerma, que empezó a funcionar en 1951, consta de 234 pozos que en la actualidad aportan una cantidad marginal de un metro cúbico por segundo, pues a partir de 1972 la mayor parte de su caudal se derivó a la zona metropolitana de la ciudad de México fincada en el Estado de México.

El 97% de los domicilios contaba en 1982 con tomas de agua. Empero, existe un déficit por habitante, pues en números reales se dispone de 40 m3/seg para 10 millones de habitantes, es decir 346 litros por habitante y por día (1/hab-día), que es inferior a la demanda de 360 1/hab-día, y esto suponiendo que fuese una distribución uniforme, lo que está lejos de ser cierto.



















5 comentarios:

  1. gracias me acabas de salvar la vida :)

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  2. Hola Alexa!, gracias a ti por leernos. Por favor sugiérenos temas y, si puedes, colabora con nosotros enviándonos tus investigaciones y "salvale la vida" a otros.

    Suerte en tu empresa estudiantil, inicio de una larga carrera de éxitos!

    Felicidades.

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  3. Esta super bueno este resumen que buen trabajo!!

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