UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE BIOLOGIA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN :

AGUA

Experiencia Educativa:

QUIMICA INORGANICA

Docente:

BERTA MARIA DEL ROCIO HERNANDEZ SUAREZ

Alumna:

Barragán Solís Alma G.

Sección 3

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Índice:

Tema: Pagina:

Introducción:……………………………………………………………………………...03

Desarrollo:

Propiedades físicas y químicas…………………………………………...……04 Importancia biológica………………………………………………………...….07 Causas de afectación:…………………………………………………………..09 Medios de bioremediación………………………………………………..…….11

Conclusiones…………………………………………………………………………..…12

Propuestas……………………………………………………………………….……….14

Bibliografía……………………………………………………………………..…………17

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Introducción

Podemos comenzar diciendo que el agua es uno de los elementos naturales que se encuentra en mayor cantidad en el planeta Tierra. Podemos agregar que el agua es uno de esos elementos que más directamente tienen que ver con la posibilidad del desarrollo de distintas formas de vida. Del mismo modo que sucede con el oxígeno, el agua es esencial para que tanto los vegetales como los animales, el ser humano y todas las formas de vida conocidas puedan existir. Es importante tener en cuenta que los organismos de todos los seres vivos están compuestos en una alta proporción por agua, siendo que esta es la que compone los músculos, órganos y los diferentes tejidos. Así, el agua se vuelve un elemento de suma importancia para la existencia de la vida. El agua es tan importante en el mundo que merece y necesita protección. Es fuente de vida, sin ella no pueden vivir ni las plantas, ni los animales ni el ser humano.

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Propiedades químicas y físicas

El agua es una sustancia que químicamente se formula como H2O; es decir, que una molécula de agua se compone de dos átomos de hidrogeno enlazados covalentemente a un átomo de oxigeno.

Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1781 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 estaba formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis 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).

Las propiedades fisicoquímicas más notables del agua son:

El agua es insípida e inodora en condiciones normales de presión y temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.

El agua bloquea sólo ligeramente la radiación solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía.

Ya que el oxígeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrógeno, el agua es una molécula polar. El oxígeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los átomos de hidrógenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar eléctrico. La interacción entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula causa una atracción en red que explica el elevado índice de tensión superficial del agua.

La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura.12 También tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.

La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.

Otra fuerza muy importante que refuerza la unión entre moléculas de agua es el enlace por puente de hidrógeno

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El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68º C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100º. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes geotérmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados centígrados y seguir siendo líquida.14 Su temperatura crítica es de 373,85 °C (647,14 K), su valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g y su índice específico de vaporización es de 2,23kJ/g.

El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a 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. Todos los componentes principales de las células de proteínas, ADN y polisacáridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo con muchos otros disolventes.

El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.

El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.

El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad calorífica específica —sólo por detrás del amoníaco— así como una elevada entalpía de vaporización (40,65 kJ mol-1); ambos factores se deben al enlace de hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energía.

La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión. A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad (0,958 kg/l) a los 100 °C. Al bajar la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/litro. Esa temperatura (3,8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad

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comienza a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la práctica), hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/litro. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l.

El agua puede descomponerse en partículas de hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis.

Como un óxido de hidrógeno, el agua se forma cuando el hidrógeno —o un compuesto conteniendo hidrógeno— se quema o reacciona con oxígeno —o un compuesto de oxígeno—. El agua no es combustible, puesto que es un producto residual de la combustión del hidrógeno. La energía requerida para separar el agua en sus dos componentes mediante electrólisis es superior a la energía desprendida por la recombinación de hidrógeno y oxígeno. Esto hace que el agua, en contra de lo que sostienen algunos rumores, no sea una fuente de energía eficaz.

Los elementos que tienen mayor electro positividad que el hidrógeno —como el litio, el sodio, el calcio, el potasio y el cesio— desplazan el hidrógeno del agua, formando hidróxidos. Dada su naturaleza de gas inflamable, el hidrógeno liberado es peligroso y la reacción del agua combinada con los más electropositivos de estos elementos es una violenta explosión.

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Importancia biológica.

Un 70% de nuestro cuerpo está constituido por agua; encontramos agua en la sangre, en la saliva, en el interior de nuestras células, entre cada uno de nuestros órganos, en nuestros tejidos e incluso, en los huesos.

El agua se encarga de acarrear nutrientes por todo nuestro cuerpo, ayuda a la digestión, incrementa el nivel de energía y ayuda a controlar el peso metabolizando las grasas.

Dada su real importancia, el agua debe estar libre de substancias químicas y tóxicas, de lo contrario nuestro cuerpo filtraría estas toxinas que pueden causar efectos secundarios indeseables.

El agua es la sustancia química más abundante en la naturaleza, y constituye el componente principal de la estructura celular de los seres vivos.

Del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos está constituida por agua. Así por ejemplo, constituye el 98% en un melón, el 80% en un pez y el 65% en un ser humano.

El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución en agua, de sustancias grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares.

Asimismo, el agua es el vehículo mediante el cual, a través de los procesos de disolución, de ósmosis y de capilaridad, circulan en los seres vivos los elementos nutrientes y se eliminan los desechos de los procesos vitales.

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, y es por ellas que se transportan los alimentos digeridos hacia los niveles de aprovechamiento; y se recogen y transportan para ser finalmente expulsados del cuerpo los materiales de desecho (toxinas) resultantes de los procesos biológicos.

El agua desempeña también un papel importante en la digestión y absorción de los alimentos ingeridos, y una vez conducidos a los niveles de los tejidos, en la descomposición metabólica de moléculas nutrientes, tan esenciales para el mantenimiento de los seres vivos, como las proteínas y los carbohidratos; lo que permite su incorporación al cuerpo o su utilización como elementos energéticos. Este proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las células vivas.

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En materia de eliminación, además de los elementos residuales de la combustión fisiológica, como las ureas - fundamentalmente eliminadas en la orina - también se producen eliminaciones mediante la transpiración.

Por otra parte, al constituir una sustancia ambiental para la vida, el agua es el hábitat de una parte fundamental de la flora y fauna del planeta.

En ese sentido, el mar es el que encierra las formas más variadas de vida; desde las formas microscópicas, como las bacterias y otros microbios, hasta una gran variedad de especies vegetales y animales; entre los que existen algunos tan simples que están formados por una sola célula, como los protozoarios, hasta las gigantescas ballenas.

La cadena de vida marina, tiene su origen en los seres más pequeños que, nutriéndose fundamentalmente de sustancias presentes en el agua, constituyen la fuente de alimento para otros mayores, hasta llegar a los más evolucionados.

Algunas especies como los atunes y tiburones nadan libremente entre la superficie y el fondo. Otros viven adheridos a las rocas, como los corales o las esponjas. A éstos se les conoce como sésiles porque permanecen fijos, no se desplazan. Otros, en cambio habitan en las oscuras profundidades del océano; son las especies abisales.

Las aguas dulces poseen también gran diversidad de organismos vivos. Numerosas plantas crecen en los ríos, y sirven de alimento a los peces herbívoros. Algunas especies animales viven debajo de las piedras o troncos caídos, tales como larvas de insectos, caracoles, pequeños crustáceos y anélidos que constituyen la principal comida de los peces carnívoros. En este hábitat existen también enormes cocodrilos y numerosos anfibios que necesitan del agua en sus primeros estadios de vida, desde insectos como los mosquitos hasta los batracios. 

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Causas de afectación

Productos que contaminan el agua. 

Los contaminantes del medio marino pueden agruparse de acuerdo con su origen, en primer lugar, los pesticidas y los herbicidas utilizados  de forma habitual por la agricultura moderna, que mediante la escorrentía y las corrientes fluviales abocan finalmente al mar. Se trata de sustancias difícilmente biodegradables que al atravesar cadenas tróficas marinas se acumulan en cantidades.

El 12% de la contaminación marina procede de los barcos. Aunque el petróleo y las consiguientes mareas negras suponen solo un 1% de esta contaminación. El resto corresponde a los restos de redes de plásticos y sedales que arrojan los pesqueros y los innumerables residuos y recipientes de plástico procedentes de buques comerciales y de los productos de desechos arrastrados desde la tierra.

Los desechos industriales, incluso en concentraciones muy pequeñas, son extremadamente tóxicos para la vida marina, las aguas contaminadas pueden producir también brotes de hepatitis, cólera y disentería en los seres humanos.

Accidentalmente o a propósito, se han arrojado millones de toneladas de suciedad al agua. En el intento de blanquear su ropa las amas de casa, solo han logrado llenar de espuma con detergente de fosfatos, por ejemplo: algunas de la causas son: hacen crecer algas y otros vegetales acuáticos volviendo pantanosos los lagos, agregan mal sabor y mal olor al agua.

Los contaminantes más frecuentes de las aguas son: materias orgánicas y bacterias, hidrocarburos, desperdicios industriales, productos químicos domésticos y desechos radioactivos.

Lo más grave es que una parte de los derivados del petróleo son arrojados al mar por los barcos o por las industrias ribereñas y son absorbidos por la fauna y flora marinas que los retransmiten a los consumidores de peces, crustáceos, moluscos, algas, etc.

Las aguas contaminadas causan más muertes que la violencia. Esta revelación ha sido puesta en descubierto por la ONU, que afirma el número de víctimas fatales relacionado a la cantidad de residuos depositados en ríos y mares es mayor que el  resultante de todas las formas de violencia en el mundo, incluso las guerras.

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En un reciente informe que se dio a conocer el pasado lunes, cuando se celebró el Día Mundial del Agua, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), se informa que todos los días dos millones de toneladas de residuos son arrojadas a las aguas, causando la muerte de todo tipo de seres vivos.

La cifra arrojada por el PNUMA es de 1,8 millón de niños menores de cinco años muertos anualmente por la falta de agua limpia, en especial en países en vías de desarrollo, que no tratan las aguas provenientes de cloacas antes de lanzarlas a ríos y mares.

Todos los años mueren 2,2 millones de personas a causa de cuadros de diarrea provocados por las aguas contaminadas; y la mitad de las camas de los hospitales las ocupan las víctimas de enfermedades ligadas a la contaminación.

Los altos costos de las soluciones propuestas por el PNUMA, como el reciclaje de las aguas y el tratamiento de los residuos cloacales, seguramente son el mayor impedimento para su inmediata aplicación en los países subdesarrollados, que hasta hoy han demostrado un increíble desinterés por el problema.

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Bioremediación

Nuevamente el uso de energía solar tienen una nueva intervención de suma utilidad, ya que los investigadores del Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas de la Universidad Iberoamericana han desarrollado un método mediante el cual, y gracias a ellas, pueden tratarse las aguas residuales.

Es así entonces como las aguas residuales industriales pasarían por un tratamiento descontaminante gracias a los procesos fotoquímicas de la utilización de la energía solar, combinado con otras reacciones electroquímicas de la electricidad.

Las pruebas se han desarrollado sobre muestras que contenían residuos fenólicos, y los resultados han sido alentadores, ya que las bacterias y microorganismos contaminantes desaparecieron en modo sustancial, cosa que empleada a gran escala haría mucho más eficiente el tratamiento de estas aguas.

Se planea implementar esta metodología en las industrias de México, significando además un importante ahorro de costos, y un menor impacto en el plano ambiental.

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Conclusiones.

El agua es un elemento líquido que se encuentra en muchas partes del planeta Tierra en diferentes formas (salada, dulce, etc.). En el caso particular del ser humano, el agua es importante para ser consumida (en cuyo caso tiene que estar potabilizada) y para que el organismo pueda seguir funcionando de manera correcta. En este sentido, podemos decir que el agua es responsable de que todos los tejidos desarrollen sus funciones y capacidades de manera efectiva. Cuando una persona sufre un estado de deshidratación o de falta de agua, estos tejidos comienzan a perder sus capacidades y las funciones son minimizadas al máximo.Pero el agua no es sólo importante para el consumo del ser humano si no que también tiene que ver con permitir la existencia de un complejo número de seres vivos. En primer lugar, el agua es uno de los alimentos más importantes de los vegetales, por lo cual el agua que llega a través del riego o de la lluvia es la responsable del crecimiento de todo tipo de plantas y de la vegetación que existe en el planeta. Por otro lado, el agua es consumida por los animales y sirve entonces también como un elemento natural de vital importancia para el desarrollo de los mismos.

La protección de las reservas acuíferas disponibles en el planeta es entonces una acción que todos los países, gobiernos y comunidades deben procurar a fin de asegurar que esos cursos naturales de agua permitan la subsistencia no sólo del ser humano si no de cualquier forma de vida conocida.

El agua es un recurso indispensable para los seres vivos y para los humanos. Su importancia estriba en los siguientes aspectos:

1. Es fuente de vida: Sin ella no pueden vivir ni las plantas, ni los animales ni el ser humano.

2. Es indispensable en la vida diaria:

· Uso doméstico: en la casa para lavar, cocinar, regar, lavar ropa, etc.

· Uso industrial: en la industria para curtir, fabricar alimentos, limpieza, generar electricidad, etc.

· Uso agrícola: en la agricultura para irrigar los campos.

· Uso ganadero: en la ganadería para dar de beber a los animales domésticos.

· En la acuicultura: para criar peces y otras especies.

· Uso medicinal: en la medicina para curar enfermedades.

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· Uso deportivo: en los deportes como la natación, tabla hawaiana, esquí acuático, canotaje, etc.

· Uso municipal: en las ciudades para riego de parques y jardines.

¿SABÍAS QUÉ?

En la vertiente del Pacífico se usan al año unos 15,827'452,000 m3, de los que el 82% es para usos agrícolas, urbanos, industriales, y mineros. El resto es de uso energético.

En la vertiente del Atlántico el volumen anual utilizado está en los 6,288'648,000 m3, con el 64,3% para fines energéticos (río Mantaro) y el resto para fines agrícolas, poblacionales, mineros, pecuarios e industriales.

En la vertiente del Titicaca el volumen utilizado es de 106'590,000 m3, siendo el más importante el uso agrícola.

La distribución irregular del agua en el Perú ocasiona diversos conflictos o problemas, destacando los siguientes:

· Problemas originados por el exceso de agua por escurrimiento y precipitaciones. Inundaciones: durante los meses de verano se producen las precipitaciones en el territorio nacional. Por ciertas circunstancias, cuando estas precipitaciones son extraordinarias, los ríos salen de su cauce e inundan zonas de producción agropecuaria y poblados. Erosión natural: las precipitaciones y la escorrentía fluvial arrastran la capa fértil de los suelos y los empobrecen.

· Problemas originados por la escasez del agua. Se refieren a la aridez de una gran parte del territorio nacional, y a las sequías, que se presentan en ciertas regiones por las anomalías en las precipitaciones.

· Problemas originados por el mal manejo del agua, a través de acciones negativas por las actividades humanas y que generan erosión y contaminación. La contaminación es un problema grave y creciente, y será tratada aparte. La destrucción de las cuencas y de la cobertura vegetal influye sobre la disponibilidad y el flujo del agua

Agua, una palabra fundamental para nuestra sociedad. Líquido vital que día con día toma más relevancia en el panorama mundial debido a la importancia que tiene en todos los ámbitos de nuestra vida como en sectores de salubridad, industrial, social, económico entre muchos otros.

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PropuestasSin agua no podríamos vivir, es por eso importante que tomemos conciencia de la importancia que tiene en el desarrollo de nuestra vida y orientemos más esfuerzos para cuidarla. El ahorro de agua por parte de cada uno de nosotros es fundamental ya que le desperdicio que se hace por individuo es muy alto.

Es importante seguir recomendaciones muy fáciles y sencillas que debemos insertar en nuestro estilo de vida, para que en un futuro no suframos la falta del vital líquido. Aquí te dejamos algunas muy sencillas:

1. No lavar automóviles con mangueras

2. Tomar baños de menos en menor tiempo posible.

3. Revisar tuberías en nuestras casas para verificar que no haya fugas.

4. Lavarse los dientes con un vaso de agua y no abrir toda la llave

De la misma manera si eres responsable de un pequeño, enséñalo desde pequeño a cuidar el agua y seguir estos lineamientos que servirán de mucho en el futuro. Puede ser que todos ya sepamos esto y lo hayamos leído cientos de veces. Pero es momento de analizarlo y llevarlo a la práctica que será la parte importante de este ejercicio.

En la escuela:

Hemos visto distintos consejos en estos días para ahorrar tanto energía como agua en nuestros hogares.

Pero en esta oportunidad también comentaremos cuales son los tips y datos que tienen que saber todas las personas que estén relacionadas a distintos centros educativos o escuelas.

El primer paso y primordial es conocer detalladamente las instalaciones sanitarias del establecimiento, su fontanería y cañerías que se encuentren en perfecto estado para que no haya pérdidas ni filtraciones.

Una vez que esté bien asegurado cualquier tipo de problema relacionado con las cañerías se puede avanzar en el método de ahorro, uno de ellos es el denominado “mecanismo de doble descarga para inodoros” que no hace más que utilizar una sola cantidad de carga en dos sanitarios distintos. Esto permitirá ahorrar hasta en un 60%.

Colocar grifos accionados por pedal o sensor, de manera que sólo se enciendan cuando el usuario se encuentre frente de ellos o utilizándolos sin posibilidad de

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que queden abiertos derrochando litros de agua.

En caso de colocar alguna cafetera, asesorarse con el vendedor por las de características más ecológicas, que incluso permitirán ahorrar 750 litros de agua en un lapso de 200 o 300 cafés.

Por último, un punto muy importante en el ahorro de agua en centros educativos se da durante la limpieza. Los mismos encargados de la misma deberán de llenar distintas cubetas con la cantidad de agua deseada sin utilización de mangueras que propician el derroche y la no correcta utilización de agua.

Todo aquel centro educativo que cumpla con estos consejos estará ahorrando grandes cantidades de agua que luego podrán ser utilizadas por personas conscientes que realicen estos mismos procesos, y recuerde dar siempre el ejemplo haciéndoles saber los detalles de ahorro de agua y energía a aquellos concurrentes del saber.

En casa:

En la actualidad es realmente alarmante la poca importancia que le brinda la sociedad al ahorro de agua.

Desde el momento en que exista una gotera en nuestra casa claramente estamos olvidándonos de esta problemática que aunque ahora parezca poco importante, en unos años será motivo de conflicto.

Aquí te daremos unos consejos en donde cotidianamente sin darnos cuenta podremos ayudar al medioambiente con el ahorro de agua en nuestra propia casa:

Cuando nos duchamos estamos consumiendo aproximadamente 100 litros de agua en 5 minutos, a diferencia de los baños extensos que pueden llevar incluso más de 250 litros.

Durante el aseo siempre es mejor utilizar lo justo y necesario, mientras te enjabonas las manos, o mismo cuando quieres cepillarte los dientes, podrás usar pequeñas cantidades de agua e ir cerrando el grifo en cada lapso donde no precises enjuagarte. Para ello siempre es mejor utilizar un recipiente en donde poner agua y allí controlar su uso.

No utilices el inodoro como cubo de basura, arrojar apenas una colilla de cigarrillo o un trozo de papel hará que aproximadamente 10 litros de agua sean desperdiciados.

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Agrega a tus cañerías los reductores de caudal; son pequeños dispositivos que se añaden a las tuberías de duchas o lavabos y te permitirán controlar más eficazmente la utilización de agua impidiendo un exceso de consumo fijado.

Cuando descongeles alimentos, hazlo con tiempo una noche antes de su ingestión, el método de descongelamiento bajo el chorro de agua puede llegar a desperdiciar más de 150 litros de agua.

Cuando intentes ajustar la temperatura del agua ya sea en un lavabo o durante una ducha, siempre baja la cantidad de agua deseada y no subas el consumo de su opuesto. Terminarás teniendo el mismo fin, pero sin derrochar tanta agua.

Repara todo tipo de pérdidas o fugas en lavadoras, grifos o lavabos, con sólo 2 gotas por minutos estarás desperdiciando más de 50 litros al mes.

Esos son algunos consejos a tener en cuenta para comenzar a ahorrar el consumo de agua, no sólo estarás ayudando el medioambiente, sino que te estarás ayudando a ti.

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Bibliografía consultada:

Agua: usos, abusos, problemas, soluciones / Leonor Pintado y Guillermo Osorno, editores. México, D.F., Banamex: Ford y sus Distribuidores: Fundación Pedro y Elena Hernández, A. C., 2006.

Agua: aspectos constitucionales / Emilio O. Rabasa, Carol B. Arriaga García, coordinadores. México, D.F., Porrúa: Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Investigaciones Jurídicas, 2011.

Agua. México: La Jornada: Universidad Nacional Autónoma de México, [2005]

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