Pureza del Agua

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Ciencia Forense en la Pureza del Aire y del Agua en la Ciencia Forense

Los seres humanos son susceptibles a la contaminación (que se hace impura, contaminada o envenenada al exponerse a otra sustancia extraña) del aire y del agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] Respirar aire cargado con una sustancia nociva puede causar enfermedad o incluso la muerte. [rtbs name=”muerte”] [rtbs name=”pena-de-muerte”] [rtbs name=”pena-capital”] [rtbs name=”muerte”] Del mismo modo, el agua potable que contiene un veneno inorgánico o un microorganismo infeccioso puede ser debilitante o letal.

Tanto el agua como el aire son particularmente vulnerables a la contaminación por algunas bacterias y protozoos, y por sus productos tóxicos. Mientras que la contaminación del aire y el agua puede ser inadvertida, las sustancias nocivas también pueden ser introducidas deliberadamente. Los productos químicos también pueden dispersarse en el agua y en el aire.

Un ejemplo reciente ocurrió en enero de 2014, cuando el producto químico tóxico 4-metilciclohexanemetanol (MCHM) se derramó en el río Elk en Charleston, Virginia Occidental. La contaminación, resultante de una fuga en el tanque de Freedom Industries, afectó al agua potable de más de 300.000 residentes de la zona.

Como otro ejemplo, en los meses posteriores al 11 de septiembre de 2001, hubo varias liberaciones deliberadas de esporas de ántrax en el aire tras la apertura de cartas contaminadas. También se ha reconocido la vulnerabilidad de los suministros de agua a la contaminación con una variedad de organismos infecciosos.

Una cantidad inferior a un solo vaso de agua puede contaminarse con una cantidad de veneno orgánico o inorgánico o de microbios suficiente para causar daño. Incluso si el agua ha sido clorada, los microorganismos causantes de enfermedades como la Giardia y el Cryptosporidium son resistentes al cloro, al igual que las toxinas bacterianas.

Algunos Aspectos sobre Ciencia Forense en la Pureza del Aire y del Agua: POSIBLES TRATAMIENTOS Y SOLUCIONES

Existen tecnologías para matar los microorganismos que puedan estar presentes (desinfección) o para eliminar completamente los microbios y productos químicos del aire o del agua (purificación).

Puntualización

Sin embargo, estas tecnologías suelen estar diseñadas para eliminar los contaminantes naturales o contaminantes, en contraposición a la contaminación deliberada.

El tratamiento de las aguas subterráneas o superficiales se centra en proporcionar agua apta para beber. Típicamente, el agua es filtrada para eliminar grandes desechos. Algunas jurisdicciones también pasan el agua a través de microfiltros que eliminan del agua tratada objetos tan pequeños como virus. La mayor parte del agua potable se trata con cloro o compuestos que contienen cloro para matar cualquier bacteria.
Otros tratamientos que han ganado amplia aceptación son el uso de luz ultravioleta, ozono y otros productos químicos como el bromo. El agua también puede purificarse mediante técnicas de ósmosis inversa y destilación al vapor, aunque estas técnicas no suelen utilizarse, ya que son costosas y purifican volúmenes relativamente pequeños de agua de una sola vez.

El tratamiento y la vigilancia garantizan que el agua que sale de la planta de tratamiento sea segura para beber y que permanezca así hasta el grifo del consumidor.

Puntualización

Sin embargo, estas medidas no pretenden frustrar una contaminación deliberada.

En el caso de grandes suministros de agua de superficie, el volumen de agua por sí solo hace que la posibilidad de contaminación deliberada sea remota. Por ejemplo, se ha estimado que la contaminación del embalse de Crystal Springs, que suministra parte del agua para San Francisco, California, con suficiente cianuro de hidrógeno para dañar a cualquiera que beba un vaso de agua requeriría más de 400.000 toneladas métricas del veneno. Del mismo modo, se necesitarían enormes cantidades de bacterias o virus.

BACTERIAS, VIRUS Y HONGOS

El aire es vulnerable a la contaminación con una variedad de bacterias, virus y hongos que son lo suficientemente ligeros como para dispersarse en las corrientes de aire. Cuando se inhalan, los microbios pueden causar infecciones. Los productos químicos y las toxinas también pueden flotar en el aire, para ser inhalados o asentarse en la piel expuesta.

La purificación del aire ha sido posible durante mucho tiempo usando filtros. Las bacterias, los virus e incluso algunos productos químicos inorgánicos pueden ser retenidos en filtros especializados. Estos filtros son principalmente adecuados para los laboratorios o para sistemas de ventilación relativamente pequeños y diseñados específicamente.Entre las Líneas En grandes entornos interiores como centros comerciales o edificios de oficinas de gran tamaño, y al aire libre, la purificación del aire es prácticamente imposible.

La contaminación del aire libre plantea un problema similar al de la contaminación de un gran volumen de agua, a saber, la cantidad de agente venenoso que se requiere. Por ejemplo, se estima que se necesitarían cientos de libras de esporas de ántrax para lograr una contaminación masiva de la población de una gran ciudad. Es más plausible la liberación de agentes tóxicos en un área más limitada como un edificio de oficinas o una casa. Revisión de hechos: Robert [rtbs name=”ciencia-forense”]

Filtración

Incluso después de la coagulación y la floculación, en el sistema de abastecimiento o suministro de agua, la sedimentación no elimina suficientes impurezas en suspensión del agua para hacerla cristalina. El resto de los flóculos no sedimentados causan una notable turbiedad en el agua y pueden proteger a los microbios de la desinfección. La filtración es un proceso físico que elimina estas impurezas del agua filtrándola hacia abajo a través de una capa o lecho de material granular y poroso como la arena. Las partículas en suspensión quedan atrapadas en los espacios porosos del medio filtrante, que también eliminan los protozoos nocivos y el color natural. La mayoría de los suministros de agua de superficie requieren filtración después de los pasos de coagulación y sedimentación.

Puntualización

Sin embargo, en el caso de las aguas superficiales con poca turbiedad y color, puede utilizarse un proceso de filtración directa, que no esté precedido por la sedimentación.

Se utilizan dos tipos de filtros de arena: los lentos y los rápidos. Los filtros lentos requieren mucha más superficie que los rápidos y son difíciles de limpiar. La mayoría de las plantas modernas de tratamiento de agua utilizan actualmente filtros rápidos de doble medio después de la coagulación y la sedimentación. Un filtro de doble medio consiste en una capa de carbón antracita sobre una capa de arena fina. La capa superior de carbón atrapa la mayoría de los grandes flóculos, y los granos de arena más finos de la capa inferior atrapan las impurezas más pequeñas. Este proceso se denomina filtración en profundidad, ya que las impurezas no se filtran ni se eliminan simplemente en la superficie del lecho filtrante, como sucede en los filtros de arena lentos. Para mejorar la filtración en profundidad, en algunas plantas de tratamiento se utilizan los llamados filtros de medios mixtos. Estos tienen una tercera capa, consistente en un mineral denso de grano fino llamado granate, en el fondo del lecho.

Los filtros rápidos están alojados en estructuras de hormigón tipo caja, con múltiples cajas dispuestas a ambos lados de una galería de tuberías. Normalmente se construye un gran tanque llamado pozo claro debajo de los filtros para retener temporalmente el agua clarificada. Una capa de grava gruesa suele soportar el medio filtrante. Cuando se obstruye por partículas retiradas del agua, el lecho filtrante debe ser limpiado por retrolavado.Entre las Líneas En el proceso de retrolavado, se invierte la dirección del flujo a través del filtro. El agua limpia es forzada hacia arriba a través del medio filtrante, expandiendo ligeramente el lecho filtrante y arrastrando las impurezas en los lavaderos. El agua de retrolavado se distribuye uniformemente a través del fondo del filtro por un sistema de drenaje de tuberías perforadas o bloques de azulejos porosos.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Debido a su fiabilidad, el filtro rápido es el tipo de filtro más común utilizado para tratar los suministros públicos de agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] Sin embargo, pueden utilizarse otros tipos de filtros, incluidos los filtros de presión, los filtros de tierra de diatomeas y los microfiltros. Un filtro de presión tiene un lecho de medios granulares, pero, en lugar de estar abierto en la parte superior como un filtro rápido de flujo por gravedad, está encerrado en un tanque cilíndrico de acero. El agua es bombeada a través del filtro bajo presión.Entre las Líneas En los filtros de tierra de diatomeas, se utiliza como medio filtrante un material natural en forma de polvo compuesto por las conchas de organismos microscópicos llamados diatomeas. El polvo se apoya en una fina capa sobre una pantalla metálica o un tejido, y el agua se bombea a través de la capa. Los filtros de presión y los filtros de tierra de diatomeas se utilizan con mayor frecuencia para aplicaciones industriales o para piscinas públicas.

Los microfiltros consisten en una tela metálica de acero inoxidable finamente tejida, montada en un tambor giratorio que está parcialmente sumergido en el agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] El agua entra por un extremo abierto del tambor y sale por la malla, dejando atrás los sólidos en suspensión. Los sólidos capturados se lavan en una tolva cuando el tambor giratorio los saca del agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] Los microfiltros se utilizan principalmente para eliminar las algas de los suministros de agua de superficie antes de la filtración convencional por flujo de gravedad. (También pueden emplearse en el tratamiento avanzado de aguas residuales).

Desinfección

La desinfección destruye las bacterias patógenas y es esencial para prevenir la propagación de enfermedades transmitidas por el agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] Típicamente el proceso final en el tratamiento de agua potable, se logra aplicando cloro o compuestos de cloro, ozono o radiación ultravioleta al agua clarificada.

Recursos

Ciencia Forense en la Pureza del Aire y del Agua en Inglés

Una traducción de ciencia forense en la pureza del aire y del agua al idioma inglés es la siguiente: Air and Water Purity in forensic science.

Véase También

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