Se estima que aproximadamente el 70 % del agua dulce se destina a la agricultura. El agua en la industria absorbe una media del 20 % del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente en una gran variedad de procesos industriales. El consumo doméstico absorbe el 10 % restante. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en prácticamente todos los países. Sin embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura, modernizando los sistemas de riego.

La geometría de la molécula de agua es la causante de una buena parte de sus propiedades, por su elevada constante dieléctrica y actuar como dipolo.

Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1782 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la antigüedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier, dando a conocer que el agua está formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Louis Joseph Gay-Lussac y el naturalista y geógrafo alemán Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba formada por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).

Color, olor y sabor del agua

El agua como tal no tiene olor, ni color ni sabor, sin embargo, el agua en la Tierra contiene minerales y sustancias orgánicas en disolución que le pueden aportar sabores y olores más o menos detectables según la concentración de los compuestos y la temperatura del agua. El agua puede tener un aspecto turbio si contiene partículas en suspensión. La materia orgánica presente en el suelo, como los ácidos húmicos y fúlvicos, también imparte color, así como la presencia de metales, como el hierro. En la ausencia de contaminantes, el agua líquida, sólida o gaseosa apenas absorbe la luz visible, aunque en el espectrógrafo se prueba que el agua líquida tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul turquesa. El color que presentan las grandes superficies de agua es en parte debido a su color intrínseco, y en parte al reflejo del cielo. Por el contrario, el agua absorbe fuertemente la luz en el resto del espectro, procurando protección frente a la radiación ultravioleta.

Polaridad del agua

Otra consecuencia de la polaridad del agua es que, en estado líquido, es un disolvente muy potente de muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las sales, azúcares, ácidos, álcalis y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de carbono, mediante carbonación)— son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua —como lípidos y grasas— se denominan sustancias hidrófobas. Igualmente, el agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Puede formar azeótropos con otros disolventes, como el etanol o el tolueno. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre su superficie. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.

Propiedades eléctricas y magnéticas

El agua tiene una constante dieléctrica relativamente elevada (78,5 a 298 K o 25 ºC) y las moléculas de sustancias con carga eléctrica se disocian fácilmente en ella.30 La presencia de iones disociados incrementa notablemente la conductividad del agua que, por el contrario, se comporta como un aislante eléctrico en estado puro.

CICLO DEL AGUA

El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. El agua de la Tierra esta siempre en movimiento y constantemente cambiando de estado, desde líquido, a vapor, a hielo, y viceversa. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por billones de años, y la vida sobre la Tierra depende de él; la Tierra sería un sitio inhóspito si el ciclo del agua no tuviese lugar.

La cantidad de agua que tenemos en la Tierra siempre es la misma, lo único que cambia es su estado (líquido, gaseoso y sólido) y, esta se encuentra repartida por nuestro planeta.

Toda el agua está en permanente movimiento, este proceso en forma de circuito se le denomina Ciclo del agua»

El ciclo del agua no se inicia en un lugar específico, pero para esta explicación asumimos que comienza en los océanos. El sol, que dirige el ciclo del agua, calienta el agua de los océanos, la cual se evapora hacia el aire como vapor de agua. Corrientes ascendentes de aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de precipitación. Parte de esta precipitación cae en forma de nieve, y se acumula en capas de hielo y en los glaciares, los cuales pueden almacenar agua congelada por millones de años. En los climas más cálidos, la nieve acumulada se funde y derrite cuando llega la primavera.

La nieve derretida corre sobre la superficie del terreno como agua de deshielo y a veces provoca inundaciones. La mayor parte de la precipitación cae en los océanos o sobre la tierra, donde, debido a la gravedad, corre sobre la superficie como escorrentía superficial.

Una parte de esta escorrentía alcanza los ríos en las depresiones del terreno; en la corriente de los ríos el agua se transporta de vuelta a los océanos. El agua de escorrentía y el agua subterránea que brota hacia la superficie, se acumula y almacena en los lagos de agua dulce. No toda el agua de lluvia fluye hacia los ríos, una gran parte es absorbida por el suelo como infiltración. Parte de esta agua permanece en las capas superiores del suelo, y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como descarga de agua subterránea. Otra parte del agua subterránea encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales de agua dulce. El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad, es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la superficie de las hojas, regresando a la atmósfera. Otra parte del agua infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos (roca subsuperficial saturada), los cuales almacenan grandes cantidades de agua dulce por largos períodos de tiempo. A lo largo del tiempo, esta agua continua moviéndose, parte de ella retornará a los océanos, donde el ciclo del agua se “scierra”…y comienza nuevamente.

Etapas del ciclo del agua

El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico,  es el proceso de circulación del agua en la Tierra . Se trata de uno de los ciclos biogeoquímicos más destacados: el agua sufre transformaciones físicas por la acción de factores como el calor y el frío, desplazamientos y atraviesa los 3 estados de la materia, es decir, líquido, sólido y gaseoso.

Cabe decir que el ciclo del agua  se compone por una serie de etapas  y procesos en los que el agua varía su estado en un ciclo que se va repitiendo de manera continuada e ilimitada. El agua es una sustancia básica para la vida en el planeta Tierra ya que todos los seres vivos necesitan del agua para desarrollarse y vivir: su ciclo le permite circular a través de la hidrosfera y estar disponible.

Tal es la importancia del agua que se trata de una de las sustancias más abundantes de la Tierra, ya que cubre la mayor parte del planeta. Se encuentra en estado líquido en mares y océanos, en estado sólido en los glaciares y en estado gaseoso en el vapor de agua.

Ahora bien, ¿cuáles son las fases del ciclo del agua? El ciclo hidrológico está formado por 4 etapas principales:  la evaporación, condensación, precipitación y recolección . Intervienen varios factores ambientales como la energía solar (impulsora principal de este ciclo) y el viento.

Filtros lentos de arena: una alternativa de depuración de agua en pequeñas comunidades

Falta de Agua

En las comunidades  mas pequeñas del mundo, el hecho de llevar agua tratada es una cuestión muy compleja, no solamente por los altos costos que representa esta actividad sino también por la calidad de la fuentes de agua que en muchos casos dificulta su depuración. En ese sentido, la filtración es el proceso mediante el cual el agua es separada de la materia en suspensión haciéndola pasar a través de un material poroso . En este proceso se busca mejorar el color del agua, al retener los sólidos en suspensión presentes en ella a través de unas capas de material poroso o granular y contribuir enormemente en la remoción de Coliformes fecales, huevos de helmintos, virus y quistes de protozoarios y otros patógenos que pueden colocar e riesgo la salud de las personas.

Los filtros lentos son entonces uno los  procesos de tratamiento de agua más económico y efectivo en poblaciones que carecen de agua potable, ya que permiten ser operados por mano de obra poco calificada y materiales locales para su construcción.