Fundamento teórico

El agua es fundamental para la vida y para el desarrollo de multitud de actividades cotidianas. Los principales usos del agua, regulados y priorizados en la legislación, son: 

Abastecimiento: Es el agua utilizada en los hogares, empresas, etc. Agua, que al mismo tiempo debe cumplir unas condiciones mínimas de salubridad y potabilidad.

Usos agrícolas: Las plantas y productos agrícolas, como todos los seres vivos, necesitan del agua para su crecimiento, desarrollo y producción. El regadío es el principal uso que se hace del agua en Castilla-La Mancha y en la mayor parte del mundo.

Usos industriales y energéticos: Se centra en el empleo del agua para la producción industrial. También incluye, en el apartado energético, el uso para la generación de energía en las centrales hidroeléctricas. 

Usos recreativos: El agua también se usa para actividades recreativas y de diversión, como son las piscinas. Un uso responsable aconseja no derrochar agua para este tipo de actividades.

Usos ambientales: Un aspecto fundamental del agua es su papel medio ambiental, siendo uno de los factores principales para la sostenibilidad de los sistemas. Nuestro medio ambiente depende del agua, de su cantidad y calidad. Como ejemplo de este importante uso del agua y su consideración en la planificación hidrológica, pueden citarse los caudales ecológicos, necesarios para el mantenimiento de la vida característica del río.

Estos usos, a su vez, suelen clasificarse y definirse en la legislación como consuntivos (consumen el recurso, dejando de estar disponible tras el uso, por ejemplo, el abastecimiento o el riego) y no consuntivos (utilizan pero no consumen el recurso, pudiendo estar disponible para otro uso, por ejemplo, las centrales hidroeléctricas). Los usos del agua pueden presentar problemas de sostenibilidad, tanto en términos de cantidades disponibles de agua como de su calidad. Los problemas de sobreexplotación de acuíferos, disminución de los caudales de los ríos o el progresivo empeoramiento de su calidad, no cumpliéndose los mínimos ecológicos exigibles, hacen que la disponibilidad de agua para los diferentes usos disminuya alarmantemente.

Es de todo el mundo sabido que el crecimiento de la población y sus requerimientos, a nivel personal e industrial, hace que la demanda de agua por parte de todos sea cada vez mayor. Por tanto resulta de vital importancia hacer una correcta utilización de las aguas residuales a fin de liberar importantes volúmenes para su reutilización.

La biotecnología se puede definir como; –toda aplicación tecnológica que utiliza sistemas biológicos y organismos vivos o derivados, para la creación o modificación de productos o procesos para un uso específico– (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992. El hecho de utilizar como herramienta a los microorganismos de manera natural, hace que los procesos biotecnológicos sean considerados como una tecnología cada vez más extendida en el manejo de  desechos, de manera económica y ecológica.

En los procesos de biodegradación,  orgánica en condiciones ambientalmente seguras, se lleva a cabo la conversión de la materia por productos como el agua y el dióxido de carbono. Esto se logra a través de la naturaleza descomponedora de protozoos, bacterias y hongos. Aunque estos microorganismos son de origen natural, existen ciertos factores externos como por ejemplo las variaciones de temperatura, oxígeno o pH (además de la presencia de productos químicos) que pueden resultar poco favorables para un crecimiento adecuado de los mismos o para que la reducción de compuestos orgánicos se lleve de manera acelerada.

La bióloga Viviana Ordenes Ortiz, ha logrado satisfactorios descubrimientos. Microorganismos como levaduras, que han sido modificados genéticamente con material de origen vegetal, pueden absorber metales pesados desde el agua. La levadura (Saccharomyces cerevisiae) es capaz de capturar metales a través de su comportamiento celular. Posee reservorios de metal para aliviarse de la toxicidad, mediante los mecanismos naturales. Los elementos quedan retenidos en su biomasa. El microorganismo además resiste la  falta de oxígeno, por lo que se le otorga un extra, ya que pueden actuar en medios con defecto de éste.

La levadura es un microorganismo muy común. Por ejemplo está presente en el pan y en la cerveza. Se reproduce a tasas altas.

Un agua se considera de buena calidad en el riego agrícola cuando garantice un rendimiento óptimo para el cultivo de las plantas y no produzca efectos perjudiciales al suelo. La calidad del agua para el riego por tanto está ligada a la terna suelo-agua-planta, porque, además de considerar el efecto sobre la nutrición de la planta, se debe de considerar el efecto que la calidad del agua produce en el equilibrio del suelo. Los parámetros que un agua debe de reunir y los valores normales que debe de tener se obtienen de los numerosos estudios sobre riego y drenaje que, por otra parte, están en continua revisión.