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Introducción

En este trabajo aprenderemos más, acerca del agua, sus estados, su estructura,

propiedades fisicoquímicas y su importancia biológica, ya que el agua es la sustancia que

más abunda en la Tierra cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno

de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas

de vida y es la única que se encuentra en la atmósfera en estado líquido, sólido y

gaseoso.

Los átomos de hidrógeno y oxígeno se acomodan en una geometría no lineal donde el

enlace H-O-H forma un ángulo de 104.5º. Esta disposición de electrones en la molécula

de agua le confiere asimetría electrónica.

El agua tiene los más altos puntos de ebullición y de fusión, así como la mayor viscosidad

de todos los hidruros de elementos no metálicos. Estas propiedades características del

agua son consecuencia de su cohesión interna muy elevada, las moléculas tienden a

‘agruparse’ debido a que forman una extensa red de puentes de hidrógeno. Como se

mencionó anteriormente cada molécula de agua puede formar puentes de hidrógeno con

4 moléculas de agua vecinas que se alcanzan en los cristales de hielo. Las moléculas de

agua continuamente cambian su orientación geométrica y forman nuevos puentes de

hidrógeno con otras moléculas vecinas.

Además de ser indispensable para la vida, nosotros empleamos el agua en nuestras

actividades diarias, por ejemplo, cuando nos bañamos, cocinamos y regamos las plantas.

También la usamos en la agricultura; en la actividad minera que utiliza enormes

volúmenes para sus procesos de separación y purificación de productos; en la industria

textil y la que trabaja con pieles; en fin, podemos seguir añadiéndole más actividades y

llegaríamos a la misma conclusión: el agua es un elemento indispensable para elfuncionamiento y desarrollo de nuestras sociedades.

Le invitamos que pase a revisar este informe y aprenda mas acerca del agua espero que

sea de su agrado.

https://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_agua

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OBJETIVOS Conocer del agua, sus estados, su estructura, propiedades fisicoquímicas ysu importancia biológica

Dar a conocer a la gente la importancia del agua para nuestro planeta tierray todos los seres que lo habitamos.

La gente debe conocer que el agua es vida y no deben contaminarla.

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EL AGUA1. EL AGUA

El agua es la sustancia que más abunda en la Tierra cuya molécula está formada por

dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de

todas las formas conocidas de vida y es la única que se encuentra en la atmósfera en

estado líquido, sólido y gaseoso.

La mayor reserva de agua está en los océanos, que contienen el 97% del agua que

existe en la Tierra. Se trata de agua salada, que sólo permite la vida de la flora y fauna

marina. El resto es agua dulce, pero no toda está disponible: gran parte permanece

siempre helada, formando los casquetes polares y los glaciales.

2. ESTADOS DEL AGUA.

Fase sólida: Las partículas en un sólido se encuentran fuertemente ligadas entre

ellas. Los cubos de hielo mantienen su forma independientemente del recipiente

que los contenga.

Fase líquida: Las partículas ya no están ordenadas. La ligazón entre las

moléculas se rompe y el agua puede así tomar la forma del recipiente que la

contiene. Las partículas están muy cerca unas de otras, y así el líquido es

prácticamente incompresible.

https://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_agua

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Fase gaseosa: La agitación y el desorden son máximos. El vapor de agua ocupa

todo el espacio del recipiente. Las distancias entre la moléculas son grades y un

gas es así compresible. Notamos que el vapor de agua es invisible.

3. ESTRUCTURA DEL AGUA

Muchas de las propiedades de la molécula de agua se explican por la estructura

geométrica característica y que ninguna otra molécula reúne.

Los átomos de hidrógeno y oxígeno se acomodan en una geometría no lineal donde

el enlace H-O-H forma un ángulo de 104.5º. Esta disposición de electrones en la

molécula de agua le confiere asimetría electrónica.

El átomo de oxígeno, más electronegativo, tiende a atraer los electrones no

compartidos del átomo de hidrógeno y deja desnudos los núcleos de hidrógeno. El

resultado es que cada uno de los dos átomos de hidrógeno posee una carga localparcial positiva (δ +). El átomo de oxígeno, a su vez, posee una carga local parcial

negativa (δ -).

De acuerdo a lo anterior, aunque la molécula de agua no posee una carga neta, es undipolo eléctrico.

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Cuando dos moléculas de agua se aproximan mucho, se establece una atracción

electrostática entre la carga parcial negativa situada sobre el átomo de oxígeno de la

molécula de agua y la carga parcial positiva situada sobre un átomo de hidrógeno de

una molécula adyacente. Ello va acompañado por una redistribución de las cargas

electrónicas de ambas moléculas. A esta unión se le llama enlace de hidrógeno(conocido también como puente de hidrógeno). Debido a la ordenación casi

tetraédrica de los electrones alrededor del átomo de oxígeno, cada molécula de agua

es potencialmente capaz de unirse mediante enlaces de hidrógeno con 4 moléculas

de agua vecinas. Esta propiedad es la responsable de la elevada cohesión interna del

agua líquida. Los enlaces de hidrógeno son relativamente débiles comparados con

los enlaces covalentes.

Otra propiedad importante de los enlaces de hidrógeno es que su fuerza es máximacuando los dos grupos que interaccionan se hallan orientados de modo que

proporcionen el máximo de atracción electrostática.

Además, a diferencia de otros compuestos de bajo peso molecular (gases a

temperatura ambiente), el agua es líquida debido a la tendencia a formar puentes de

hidrógeno.

4. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL AGUA

El agua es el único compuesto que debido a sus propiedades físicas puede ser

clasificado aparte de cualquier otro líquido. Todas estas características están

involucradas directamente con la formación de puentes de hidrógeno, que como ya

se comentó anteriormente, son interacciones moleculares muy débiles pero en

conjunto permiten formar estructuras moleculares muy complejas.

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Calor específico: Se define como la cantidad de energía calorífica necesaria paraelevar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1ºC. Para el agua el valor es de

1cal/g, valor alto en comparación con otros líquidos. Esto se puede entender como

que el agua, absorbe más energía calorífica que la mayoría de las sustancias. La

humedad de los bosques es definitiva para mantener con menores cambios de

temperatura a dicho ecosistema, en comparación con lo que se observa en los

desiertos. En los mamíferos ayuda a mantener la temperatura homogénea del

cuerpo, mediante el bombeo constante de sangre del corazón hasta los tejidos

periféricos, ya que el componente más abundante de la sangre es el agua.

Calor de vaporización : Es la energía gastada en la evaporación de 1 mol de unlíquido en su punto de evaporación, representa la cantidad de energía cinética que

requieren las moléculas en el estado líquido para vencer su mutua atracción yalejarse unas de otras, tal como ocurre en estado gaseoso.

El calor de vaporización del agua es alto, por lo tanto, se minimizan las pérdidas de

agua que pudieran ocurrir en los seres vivos debido a la evaporación, de manera que

lo protege contra la deshidratación. Por otro lado, si la evaporación ocurre, provee de

un eficiente sistema de enfriamiento, ya que la energía indispensable para la

evaporación ‘la toma’ el agua de la superficie del ser vivo con lo que se aprecia una

sensación de frescura.

Tensión superficial: Es una fuerza de atracción que se manifiesta en la superficie deun líquido, debido a la atracción que sufren las moléculas de la superficie hacia el

seno del líquido. En un capilar, la capacidad de mojarlo y su fuerza adhesiva hacen

que el agua suba por el capilar y, debido a la tensión superficial y viscosidad, las

moléculas del seno

‘siguen’ a las de la superficie, este fenómeno se puede encontrar difundido en lanaturaleza: en las raíces de las plantas, en los tallos, en la circulación de los líquidos

de los animales. El agua puede ascender más de 100 m de altura en los árboles.

Una gran porción de la membrana de cualquier célula la constituyen los lípidos, es

factible que el paso de agua a través de las membranas celulares se realice en

porciones que asemejan capilares de corta longitud.

Constante dieléctrica : Propiedad de los disolventes de separar iones de cargasopuestas. El agua tiene uno de los valores de constante dieléctrica más elevado. El

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principal efecto como consecuencia de lo anterior, es que moléculas o partículas

cargadas eléctricamente son fácilmente disociadas en presencia del agua.

Esta observación es muy importante para los sistemas biológicos, pues la diferencia

en los gradientes iónicos es la base energética y funcional de muchos procesos.

Densidad: El agua líquida es más densa que el hielo a presión y temperaturaestándar. Existe un cambio positivo en el volumen después del congelamiento, lo que

ocasiona que el hielo flote. Si el hielo no flotara, la vida acuática en cuerpos de agua

como lagos y en los polos terrestres, no existiría, pues se congelaría todo el cuerpo

hasta la superficie, de hecho, la capa de hielo se convierte en un aislante térmico.

El agua tiene los más altos puntos de ebullición y de fusión, así como la mayor

viscosidad de todos los hidruros de elementos no metálicos. Estas propiedades

características del agua son consecuencia de su cohesión interna muy elevada, las

moléculas tienden a ‘agruparse’ debido a que forman una extensa red de puentes de

hidrógeno. Como se menciono anteriormente cada molécula de agua puede formar

puentes de hidrógeno con 4 moléculas de agua vecinas que se alcanzan en los

cristales de hielo. Las moléculas de agua continuamente cambian su orientación

geométrica y forman nuevos puentes de hidrógeno con otras moléculas vecinas.

5. IMPORTANCIA BIOLÓGICA

- Principal disolvente biológico El agua, además de disociar compuestos iónicos, puede manifestar también su acción

como disolvente mediante el establecimiento de enlaces de hidrógeno con otras

moléculas que contienen grupos funcionales polares, como alcoholes, aldehídos o

cetonas, provocando su dispersión o disolución.

- Función metabólica El agua constituye el medio en el que se realizan la mayoría de las reaccionesbioquímicas; en ocasiones, además, interviene de forma activa en la reacción, como en elcaso de la hidrólisis.

- Función estructuralLa elevada cohesión de las moléculas permite al agua dar volumen a lascélulas, turgencia a las plantas e incluso actuar como esqueleto hidrostático en algunosanimales invertebrados. También explica las deformaciones que experimentan algunas

estructuras celulares como el citoplasma.

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- Función mecánica amortiguadora

El ser un líquido incompresible le permite ejercer esta función en las articulaciones de losanimales vertebrados, constituyendo el líquido sinovial que evita el contacto entre loshuesos.

- Función de transporte

La elevada capacidad disolvente del agua permite el transporte de sustancias en elinterior de los seres vivos y su intercambio con el medio externo, facilitando el aporte desustancias nutritivas y la eliminación de productos de desecho. La capilaridad contribuyea la ascensión de la savia bruta a través de los vasos leñosos.

- Función termorreguladora El elevado calor específico del agua permite mantener constante la temperatura interna

de los seres vivos. El elevado calor de vaporización explica la disminución detemperatura que experimenta un organismo cuando el agua se evapora en la superficiede un ser vivo.

- Permite la vida acuática en climas fríos Su mayor densidad en estado líquido explica que al descender la temperatura, se formauna capa de hielo en la superficie, que flota y protege de los efectos térmicos del exterioral agua líquida que queda debajo; este hecho permite la supervivencia de muchasespecies.

6. EL AGUA Y SU PROBLEMÁTICAPara empezar este tema con la conocida frase “El agua es vida”, les puede parecer como

que nos faltó imaginación, pero déjanos decirte que fue con pleno conocimiento de lo que

significaba. Sin esta sustancia, aparentemente simple, no sería posible la existencia de la

vida como la conocemos, de hecho, tan importante es, que la presencia de agua en otros

planetas o la luna, sería considerada la primera evidencia de la posible existencia de vida

en esos lugares.

Según una de las teorías sobre el origen de la vida en nuestro planeta, fue en unambiente acuoso donde se formaron los primeros organismos hace unos 3 mil 500

millones de años y durante muchos años, los organismos habitaron únicamente

ambientes acuáticos. Hoy en día, el agua sigue formando parte importante de las plantas

y los 82 animales, aún de aquellos que viven en ambientes donde el agua es un recurso

muy escaso, como serían los desiertos. El agua constituye parte importante de la materia

que forma los vegetales, animales y el ser humano .

El cuerpo de un bebé tiene 83% de agua y el de un hombre adulto 60%. En los animales,el contenido de agua varía entre 60 y 90%, observándose casos extremos, como la

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medusa de mar con 95%. En las plantas también hay una alta variación, pero sigue

siendo un componente muy importante; el agua constituye cerca de 98% del peso del

melón o la uva; en la papa representa 80% y en un árbol, incluido su tronco leñoso,

puede representar alrededor de 50%.

Sin agua no podrían realizarse funciones vitales de los organismos como la alimentacióny la eliminación de desechos y las plantas no podrían realizar la fotosíntesis, que permite

la generación de alimentos para los niveles superiores de la cadena alimenticia.

Por si nos faltaran más evidencias para comprobar que el agua es muy importante, van

algunas más, ahora relacionadas con la salud humana. Aunque una persona puede

sobrevivir sin consumir alimentos por un largo período, sólo podrá vivir sin beber agua

alrededor de una semana. Ante la falta de agua el cuerpo humano se deteriora

rápidamente: al perder alrededor de 5 a 6% del total de agua comenzaríamos a mostrar

síntomas como somnolencia, dolor de cabeza, nauseas y hormigueo en brazos o piernas;

si la pérdida es mayor, por ejemplo entre 10 y 15%, se pierde parcialmente el control

muscular, la piel se seca y se arruga, comienzan los problemas con la vista e, incluso, las

personas pueden empezar a delirar; si la pérdida rebasa 15% es muy posible que muera.

Además de ser indispensable para la vida, nosotros empleamos el agua en nuestras

actividades diarias, por ejemplo, cuando nos bañamos, cocinamos y regamos las plantas.

También la usamos en la agricultura; en la actividad minera que utiliza enormes

volúmenes para sus procesos de separación y purificación de productos; en la industria

textil y la que trabaja con pieles; en fin, podemos seguir añadiéndole más actividades y

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llegaríamos a la misma conclusión: el agua es un elemento indispensable para el

funcionamiento y desarrollo de nuestras sociedades.

No sólo nosotros dependemos del agua para subsistir, también en los bosques, selvas y

otras comunidades naturales, el agua es indispensable tanto para la supervivencia de las

plantas y los animales, como para que puedan darse los flujos de nutrientes quemantienen a los ecosistemas. La descomposición de la hojarasca y restos de las plantas

y animales es un proceso fundamental para incorporar nutrientes esenciales al suelo que

son utilizados por las plantas y este proceso se hace muy lento si no hay suficiente agua.

Algunos ecosistemas están muy relacionados con el agua aunque ésta sea muy escasa.

En los desiertos, la temporada de crecimiento y reproducción de plantas y animales

frecuentemente se da en un periodo de apenas unas pocas semanas al año cuando

tienen la fortuna de que llueva.

Algunas especies de sapos que viven en estos sitios, pasan la mayor parte de la

temporada seca enterrados en estado de sopor, esperando las lluvias; y muchas

especies de plantas pierden sus hojas o “subsisten” durante la temporada seca del año

en forma de semillas. Es realmente impresionante ver las diferencias entre una zona

árida de las muchas que tenemos en el país entre la temporada seca del año, donde

prácticamente todas las plantas están sin hojas y se ve poca actividad de los animales, y

la lluviosa con las plantas con hojas y flores, y un cúmulo de especies de insectos, aves y

otros animales en plena actividad.

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¿Dónde se encuentra el agua?El agua es uno de los elementos más comunes en la Tierra, y no es coincidencia que

también se le llame el planeta azul: en estado líquido se halla en lagos, ríos y presas,

en depósitos subterráneos (llamados acuíferos) y ocupa los mares y océanos

circundantes; en estado gaseoso se presenta como vapor de agua en la atmósfera; y

en estado sólido cubre las regiones polares y las montañas más altas en forma dehielo o nieve. De acuerdo con las últimas estimaciones, en nuestro planeta hay unos

mil 400 millones de km3 de agua. Esa cifra seguro te parece enorme, pero para tener

una mejor dimensión de lo que representa, te diremos que si la superficie de la Tierra

fuera “lisa” (esto es, que no tuviera ni montañas ni barrancas) esa cantidad de agua

sería suficiente para cubrirla con una capa de 2.7 kilómetros de espesor: unas 9 veces

la altura de la Torre Eiffel o 14 veces la Torre Latinoamericana de la Ciudad de

México.

Aunque el agua es el elemento más frecuente en la Tierra, como puedes ver en la ,

97.5% es agua salada contenida en los mares y los océanos y sólo 2.5% es la llamada

agua dulce, que realmente no es que sepa dulce sino que tiene pocas sales disueltas.

Esta última, en su mayoría, se encuentra en glaciares y capas de hielo, principalmente

en Groenlandia y la Antártica. También una porción importante se encuentra atrapada

en depósitos subterráneos profundos de difícil acceso y sólo 0.3% de esta agua dulce

se localiza en lugares que podríamos llamar accesibles -como los lagos y ríos- para

ser utilizada por los seres vivos de las zonas continentales, incluyendo al hombre.

Como podrás ver, realmente no tenemos tan ta agua “útil” como pensamos.

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Los lagos y lagunas son los principales depósitos de agua dulce superficial en el

planeta. El volumen de agua que contienen es 40 veces mayor que el de los ríos y

arroyos, incluyendo a los grandes ríos como el Nilo y el Amazonas. El lago Baikal en

Rusia es el lago más grande, más profundo y más antiguo del mundo, y almacena

27% del total de agua dulce contenida en los lagos del mundo. Sin embargo, si

sumáramos la superficie de todos los lagos, lagunas y presas del mundo apenas

cubrirían 2% de la superficie terrestre, lo que nos reafirma el hecho de que el agua

dulce puede ser un bien “escaso”.

7. CICLO DEL AGUA

Ciclo del agua (o ciclo hidrológico). Aunque como todo buen ciclo, el hidrológico notiene un principio y un fin , la evaporación del agua del mar y de las aguas

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superficiales de los ríos y lagos, y la transpiración de los seres vivos, son consideradas

como su inicio. A través de este proceso, se incorporan 85 pequeñas partículas de

agua a la atmósfera que, cuando se condensan sobre partículas de polvo, polen u

otras superficies, forman las nubes (que son esencialmente vapor de agua) que luego

son transportadas por el viento. Cuando se da una combinación de saturación de

humedad en el aire con una disminución de temperatura, el agua contenida en las

nubes se libera en forma de lluvia, granizo o nieve y se deposita nuevamente en la

superficie terrestre. Mucha de la lluvia cae directamente en el mar, pero cuando cae en

tierra .El agua se evapora de lagos, ríos, mares y suelos y regresa a la atmósfera Se

condensa formando nubes Se precipita en forma de lluvia, nieve o granizo Se infiltra

en el suelo y se almacena en los acuíferos Escurre a lagos, ríos y mares El ciclo del

agua firme comienza su movimiento: si escurre por la superficie pasa a formar parte de

los ríos, lagos y demás cuerpos de agua, si se infiltra (percola) en el suelo puede

moverse por debajo de éste o depositarse en enormes almacenes subterráneos

llamados acuíferos. El agua que circula por los ríos y arroyos, así como una buena

parte de lo que se infiltró en el suelo, termina su camino en el mar. Con la acción del

calor, el agua líquida vuelve a evaporarse, y el ciclo sigue así continuamente. Este

ciclo mueve anualmente unos 577 mil km3 de agua; sin embargo la mayor cantidad de

agua que existe en el planeta se mantiene en sus depósitos, los mares y los hielos

perpetuos de las regiones polares.

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8. TIPOS DE CONTAMINANTES

La contaminación del agua se refiere al agua que está siendo contaminada. Esto

significa que el agua está contaminada con sustancias nocivas. Es el resultado de los

productos químicos, basura y otras partículas extrañas que entran en el agua ycontaminan el sistema. La contaminación afecta los cuerpos de agua, como

estanques, lagos, ríos, mar y océanos y, en consecuencia, afecta a la vida de las

plantas y los organismos que viven en estos cuerpos de agua. El agua contaminada

no es adecuada y segura para beber y para otros procesos de consumo también. No

es adecuado también para fines agrícolas e industriales. La contaminación del agua

es el segundo problema ambiental más importante: el primero es la contaminación

del aire.

En los viejos tiempos, no se requeria filtrar el agua ya que era segura para beber.

Con la modernización de la sociedad y el avance de la tecnología, hemos

contaminado nuestro entorno sin preocupacion, ya que sentimos que están

disponibles sin costo alguno. Pero a medida que han contaminado el medioambiente, los recursos naturales son de libre disposición blandiendo un gran riesgo

para nuestra salud y ahora tenemos que pagar sólo para usar los recursos naturales

en su forma más segura.

Tipos de contaminantes de agua: Una clasificación muy generalizada es agruparlo en los siguientes grupos:

Residuos Domesticos: Los residuos domésticos se genera a través de diversas

actividades del hogar. Esta residuos domésticos contiene materiales orgánicos e

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inorgánicos tales como fosfatos y nitratos. La gente suele tirar la basura en la

fuente de agua cercana, lo que conduce a las enfermedades, como la diarrea.

Residuos Agricolas – Los fertilizantes químicos y los pesticidas se utilizan en las

granjas agrícolas en grandes cantidades. En el caso de las precipitaciones, los

escurrimientos de los campos agrícolas obtienen la mezcla haciendo que el agua

contamine, que a su vez contamina las fuentes de agua como ríos, arroyos y

lagos.

Residuos Industriales – El material de desecho que procede de las industrias

contiene muchas sustancias nocivas y tóxicas. Algunos de los contaminantes de

origen industrial son metales pesados como plomo, mercurio, nitratos, fosfatos,

aceites, etc Estos efluentes industriales son una fuente importante de

contaminación del agua.

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Plástico: Plásticos y otras sustancias similares al plástico como red de pesca

pueden enredarse en los peces y muchos otros mamíferos marinos, causando

lesiones a los mismos. A veces, también puede producir la muerte. Los

mamíferos marinos que son matados por el plástico se descomponen fácilmente,pero el plástico no se descompone. Esto se traduce en el número cada vez

mayor de muertes en la vida acuática.

Contaminación por Hidrocarburos: Los vertidos de petróleo, el transporte

marítimo, y el dumping están causando que los océanos se contaminan. El aceite

no se puede disolver en agua y forma una capa gruesa en el agua. Debido a la

formación de esta capa, los peces asfixian, conduciendo con ello la muerte. Lacapa de aceite también bloquea que la luz llegue a las plantas acuáticas

fotosintéticas

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Cómo prevenir la contaminación del agua

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Anexos:

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Conclusión

El agua es el elemento fundamental para la vida, pues donde hay aguase pueden desarrollar diferentes formas de vida.

Que su importancia merece toda nuestra atención, para crear unacultura del cuidado de agua.

la contaminación del agua es la que procede de fuentes localizadas yes controlada mediante plantas depuradoras. Pero ninguna medida decontrol será efectiva, sino va acompañada de disposiciones destinadasa reducir la cantidad de residuos y a reciclar todo lo que se pueda.

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Referencias bibliográficas:

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