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CAPI TULO11

ACTIVIDADES Y TIPOS DECONTAMINANTES

ALBERT GI OVANNI CABREJO LI EVANO

CARLOS ANDREI TORRES ACOSTA

Estudiante de Ing. Civil UN, 1999

Aumentado porRI CARDO DE LEON

JAI ME CONTRERAS

MARI CELA CORDOBA

KATHERI NE DELGADO

Estudiantes de Maestría Ing. Ambiental, UTP 2007

Revisado por Gonzalo Pul idoMarzo 2008

TABLA DE CONTENIDOPág

1 INTRODUCCION 3

2 FUENTES DE CONTAMINACION 3

2.1 CATEGORIA I: INSTALACIONES QUE DESCARGAN SUSTANCIAS CONTAMINANTES 32.2 CATEGORIA II: INSTALACIONES QUE ALMACENAN SUSTANCIAS CONTAMINANTES 62.3 CATEGORÍA NO. 3: SISTEMAS DISEÑADOS PARA CONTENER SUSTANCIAS DURANTE EL TRANSPORTE 102.4 CATEGORÍA IV: FUENTES QUE DESCARGAN SUSTANCIAS COMO CONSECUENCIA DE OTRAS ACTIVIDADES 112.5 CATEGORÍA V: FUENTES QUE PROVEEN UN CONDUCTO PARA LA ENTRADA DE AGUA CONTAMINADA EN LOS

ACUÍFEROS 16

2.6 CATEGORÍA VI: FUENTES QUE PRODUCEN CONTAMINACIÓN NATURAL CON AGUAS CONTAMINADAS POR ELHOMBRE 16

3 CLASIFICACION DE CONTAMINANTES 19

4 CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA 22



2 CAPÍ TULO 11 — ACTI VI DADES Y TI POS DE CONTAMI NANTES

4.1 CRITERIOS PARA CONSUMO HUMANO 224.2 CRITERIOS PARA USO AGRÍCOLA 304.3 CRITERIOS PARA USO INDUSTRIAL 32

5 CASOS DE ESTUDIO 35

5.1 PROCESOS DE CONTAMINACIÓN DEL ACUIFERO DEL MAR DEL PLATA 355.2 CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS POR COMPUESTOS DE ARSENICO 385.3 CONTAMINACIÓN DE AGUAS EN LA ISLA DE SAN ANDRÉS 395.4 EVALUACIÓN DE RIESGO DE CONTAMINACIÓN DE LOS ACUÍFEROS CUATERNARIOS EN LA ZONA MUÑA – SIBATÉ

(ADAPTADO DE VARGAS, 1995) 445.5 EVALUACION DE LA CONTAMINACION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN LA ZONA DE PANCE

(MUNICIPIO DE CALI) POR AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS 45

6 REFERENCIAS 52



CAPÍ TULO 11 — ACTI VI DADES Y TI POS DE CONTAMI NATES 3

11 IINN TTRR OO DD UUCCCC IIOO NN

El agua subterránea está expuesta a ser contaminada por numerosas sustancias. Algunas veces éstacontaminación se origina de manera natural, pero la mayoría de veces son las distintas actividades humanas las

causantes del problema. En la actualidad los depósitos subterráneos constituyen la fuente de agua potable parauna cantidad creciente de personas en todo el mundo, además de cumplir importantes funciones ecológicas; por tales razones la contaminación de acuíferos se ha convertido en objeto de interés tanto para la explotación comopara la conservación del recurso. Aunque en muchos países latinoamericanos hay normatividad respecto a losniveles de contaminación del agua, así como las que regulan la explotación y las potenciales actividadescontaminantes, su cumplimiento no es satisfactorio debido a razones políticas y socioeconómicas.

En el presente capítulo se hace una descripción general de las actividades que causan contaminación de aguassubterráneas, así como de la clasificación de los distintos contaminantes generados. Finalmente se presentanalgunos casos ilustrativos sobre contaminación de acuíferos.

22 FF UU EENN TT EESS DD EE CC OO NN TTAAMM IINN AACC IIOO NN

(Tomado de Fetter 1999)

La Oficina de Asistencia tecnológica de los Estados Unidos (OTA) identifica más de treinta diferentes fuentespotenciales de contaminación las cuales se pueden clasificar en las seis categorías detalladas a continuación(Fetter, 1999).

22..11 II NNSSTTAALLAACCII OONNEESS QQUUEE DDEESSCCAARRGGAANN SSUUSSTTAANNCCII AASS CCOONNTTAAMMII NNAANNTTEESS

a) Letrinas y Pozos Sépticos.

Son sistemas diseñados para recibir las aguasresiduales domésticas y luego descargarlas en el suelopor encima del nivel freático., Las letrinas son sistemasmuy primitivos y contaminantes, consistentes en unafosa excavada en el terreno donde se depositan losresiduos domésticos; los pozos sépticos se componende una serie de tanques y un sistema de drenaje ( figura1), mediante el cual, el efluente (las aguas residuales)se descarga en el terreno. Dentro de los tanques, elafluente se separa en lodo, liquido y espuma;normalmente la fase liquida es la que se descarga en elterreno, mientras que el lodo se descompone por

procesos anaerobios y hay que removerloperiódicamente, normalmente una vez por año.

Ambos sistemas de disposición de residuos, infiltran alterreno ciertas dosis de contaminantes en mayor omenor grado durante su operación. Adicionalmente, enmuchos casos el mantenimiento es deficiente,produciendo fallas, fugas, o las cargas contaminantesefluentes mucho más peligrosas que aquellas para lasque son concebidos estos sistemas. Adicionalmente,




durante el mantenimiento de los pozos sépticos se usan productos altamente tóxicos que usualmente se infiltranen el terreno. La tabla 1 se presenta el resultado de un análisis de niveles de contaminación tomados a losefluentes de seis pozos sépticos bajo diferentes condiciones de operación.

Pozo

Suelo

Fugas en el Fondo

Drenaje

Tanque Séptico

Acuífero

Figura 1. Tanque Séptico. ( Bedient 1994)

Tabla 1. Análisis del efluente en seis pozos sépticos. (Fetter 1999)

POZO Unidad A B C D E F

Caudal Medio l/día 263 125 245 315 960 150DBO mg/l 459 176 272 127 120 122

DQO sin filtrar mg/l 1138 361 542 291 294 337DQO filtrado mg/l 872 323 386 217 245 281

SST mg/l 242 44 68 52 51 48Coliformes Fecales nºmp/ml 1 7340 4127 27931 11113 2310 3246

Estreptococos Fecales nºmp/ml 9 39,7 1387 184 20,7 25,3Total bacteriológico nºmp/ml 177 57,8 76,3 10,2 31,6 56,7

Amonio mg/l 119 42,5 45,6 33,2 20,1 38,3Nitratos y Nitrógeno mg/l 2 0,46 0,6 0,35 0,16 0,83

Fósforo Total mg/l 43 14,1 31,4 11 11,1 11,6Ortofósforo mg/l 38 13,6 14 10,1 10,5 10,5

1 nºmp/ml: Número más probable de microorganismos en un mililitro de muestra




b) Pozos de inyección.Son diseñados para descargar líquidos residuales por debajo del nivel freático. Los líquidos más comunes eneste tipo de practica suelen ser: aguas lluvias de zonas urbanas, aguas residuales domésticas, aguas derefrigeración en procesos térmicos, aguas utilizadas en el proceso de extracción de petróleo, residuos tóxicos,aguas destinadas a la recarga de acuíferos y agua utilizada en labores de minería.

Los pozos de inyección generalmente descargan en zonas geológicas que han sido definidas previamente paratal fin; sin embargo los fluidos inyectados pueden entrar en contacto con el acuífero, debido a diseño deficiente,mal conocimiento de las estructuras geológicas, inadecuado proceso de construcción, deterioro natural del pozoo abandono sin sellamiento del pozo (figura 2).

Pozo de

Inyección mal

perforado

SueloLaguna

Pozo de Inyección

bien dispuestoPozo

abandonado

Limolita

Shale (Acuitardo)

Acuífero

Limolitas y dolomitas

Figura 2. Contaminación por pozos de inyección. (Bedient 1994)

c) Irrigación con Aguas ResidualesEste es un sistema de disposición ampliamente usado, queconsiste en irrigar un terreno con aguas residuales tratadas ono, con el fin de oxigenarlas y que las plantas ymicroorganismos presentes en el suelo se encarguen de ladescomposición de la materia orgánica. En otras ocasiones,los lodos obtenidos de las plantas de tratamiento de aguas

residuales, tras ser deshidratados, son utilizados comofertilizantes. La irrigación de los residuos de los procesos derefinación de aceites, para ser descompuestosbiológicamente, es otra practica común. En cualquier caso, ladescomposición de las sustancias contaminantes es soloparcial, el resto se infiltra a los estratos subterráneos.




22..22 II NNSSTTAALLAACCII OONNEESS QQUUEE AALLMMAACCEENNAANN SSUUSSTTAANNCCII AASS CCOONNTTAAMMII NNAANNTTEESS

a) Basureros.Esta es aun una práctica muy común en América Latina; en zonas donde no existe el servicio de recolección debasuras, la gente opta por acumularlas en lugares lejos de la vista, o incluso las arroja a los ríos. En zonas

urbanas de diversos tamaños, usualmente se elige un lote para ser un botadero a cielo abierto, sin ningún criteriotécnico para su localización; la disposición de basuras se hace sin ningún tipo de control, vertiéndose todo tipo decontaminantes (materia orgánica, sustancias tóxicas, químicos, hidrocarburos, etc.) y muchas veces los desechosson quemados para disminuir su volumen, sin consideración alguna sobre sus efectos nocivos sobre la poblacióny sobre el medio ambiente en general.

b) Rellenos Sanitarios.

En principio, estos sistemas son diseñados para minimizar los efectos nocivos que genera la disposición deresiduos sobre el medio ambiente. En estos rellenos generalmente se vierten basuras domésticas, pero requierenconsideraciones de diseño adicionales si se van a aceptar desechos industriales, escombros, lodos residuales deplantas de tratamiento de agua residual, cenizas de distintos procesos de incineración, desechos de fundición,materiales tóxicos, desechos biológicos y otras sustancias peligrosas.

Un mal diseño u operación del relleno genera la infiltración de lixiviados, que son los líquidos originados por ladescomposición de los desechos, así como por el lavado que reciben de las aguas lluvias. Para contener loslixiviados, el diseño del relleno debe considerar la impermeabilización a nivel de cimentación, la disposición desistemas de drenaje, la recolección y disposición de lixiviados y aguas lluvias, y especialmente un correctoemplazamiento dentro de la estructura hidrogeológica de la zona (figura*3). La cubierta final debe tener unapendiente que permita el drenaje superficial y el crecimiento de cobertura vegetal, una capa intermedia quepermita el drenaje subsuperficial y un fondo de baja permeabilidad. Todas estas medidas necesariamentegeneran mayores costos de construcción y en muchos rellenos sanitarios han sido ignoradas. En la tabla 2 sepresentan los niveles de contaminantes comúnmente encontrados en el lixiviado de rellenos sanitarios




Figura 3. Elementos de Diseño de un relleno sanitario. (Bedient 1994)

.

Tabla 2. Niveles representativos de contaminantes hallados en el lixiviado de rellenos sanitarios. (Bedient 1994)

Parámetro Rango representati vo(mg/l)

Parámetro Rango representati vo(mg/l)

K+ 200-1000 Ni 0.01-1Na+ 200-1200 Zn 0.1-100Ca2+ 100-3000 Pb <5Mg+ 100-1500 NH4+ 100-1000

Cl+ 300-3000 PO4 1-1000SO42+ 10-1000 Nitrógeno Orgánico 10-1000Alcalinidad 500-10000 Carbón orgánico total 200-30000Fe (total) 1-1000 DQO 1000-90000

Mn 0.01-100 Sólidos disueltos totales 5000-40000Cu <10 PH 4-8

Capa de Suelo Compactado

Recubrimiento final*Recubrimientointermedio

Sólidos ylodos

residuales

Residuos peligrosossellados

Capa deseparación

Pozo demonitoreo

Tubería derecuperaciónde lixiviados

GeotextilDrenaje delixiviados

Filtro

Capa de drenaje




c) Estanques y lagunas de tratamientoLas industrias, la agricultura, y los municipios acuden en muchoscasos a la implementación de estanques y lagunas para elalmacenamiento y/o tratamiento de sus residuos líquidos (figura4). Estos sistemas de disposición de residuos consisten en hacer una excavación superficial en el te rreno, la cual se

impermeabiliza colocando una capa de material de muy bajapermeabilidad (por ejemplo arcilla compactada o geotextiles); unavez hecha la impermeabilización, se vierte en la laguna el aguapara realizar el tratamiento de la misma, ya sea por sedimentación, oxidación biológica, coagulación a base dequímicos, ajuste de pH, etc. La principal causa de contaminacióndel subsuelo por este tipo de práctica es la falla en la impermeabilización, la cual ocurre necesariamente por deterioro de los materiales o por un diseño deficiente. Estas fallas son generalmente difíciles de detectar y seproducen con mucha frecuencia.

Figura 4. Contaminación por lagunas de tratamiento. (Bedient 1994)

d) Almacenamiento de mineralesMuchos minerales como carbón, sal, fosfatos, azufre, ymateriales de construcción, se almacenanfrecuentemente al aire libre, expuestos a la

precipitación, la cual se percola a través de losmateriales y genera el lavado y transporte de estassustancias dentro del terreno. Adicionalmente, lastécnicas utilizadas en la explotación de muchosminerales producen residuos altamente tóxicos, talcomo en la explotación del oro, en la cual se usanfuertes dosis de mercurio; en otros casos, las sustanciasinfiltradas en el suelo reaccionan con otras presentes enél, generando nuevos compuestos contaminantes,conocidos como Drenaje Acido de Minas.

Laguna Contaminada

Infiltración Alteración Del Nivel

Freático

Acuífero




e) Cementerios.La descomposición del cuerpo humano genera una serie de fluidos queresultan nocivos para la salud debido a sus altas cargas bacteriológicas,amonio y nitratos. Si no se realizan prácticas correctas deimpermeabilización en las fosas, estos fluidos se infiltrarán

necesariamente en el suelo. Igualmente nocivo resulta el enterrar animales especialmente cuando ocurren epidemias.

f) Tanques superficiales de Almacenamiento.

Se utilizan generalmente para el almacenamiento de productosquímicos y derivados del petróleo. En numerosas ocasiones se hangenerado contam inación debida a escapes continuos de los líquidosalmacenados o por fallas abruptas de los mismos.

g) Tanques Subterráneos de Almacenamiento.Son utilizados masivamente para el almacenamiento de combustibles. Estos tanques se elaboran generalmenteen lamina de acero, el cual resulta ser un material altamente susceptible a la corrosión, generando fallas y lasconsecuentes fugas de estos líquidos. Estas fallas resultan muy difíciles de detectar y su reparación es bastantecostosa, razón por la cual la contaminación del subsuelo por este tipo de tanques es muy común.




La figura 5 presenta una solución al problema expuesto, la cual consiste en la instalación de tanques de doblepared construidos preferiblemente en fibra de vidrio, el cual cuenta además con una serie de dispositivos decontrol que permiten determinar la presencia de fugas. Obviamente este tipo de instalación resulta mas costosaque un tanque convencional, lo cual constituye una limitación en su masificación, especialmente si no existe unaadecuada legislación.

Detector deVapores

Nivel freático

Detector de

Nivel

Barreracondetector

Dfj

Pozo demonitoreo

Monitor Central

Detector intersticial

Figura 5. Detección de fugas en un tanque de almacenamiento. (Bedient , 1994)

22..33 SSII SSTTEEMMAASS DDII SSEEÑÑAADDOOSS PPAARRAA CCOONNTTEENNEERR SSUUSSTTAANNCCII AASS DDUURRAANNTTEE SSUU

TT

RR

AA

NN

SS

PP

OO

RR

TT

EE

a) Tuberías.En esta categoría se incluyen las alcantarillas para la conducción de lasaguas residuales industriales y domésticas, así como las tuberías para latransmisión de gas, petróleo y sus derivados y otros tipos de fluidos. Aunquelas tuberías se diseñen para retener las sustancias que transportan, sepueden presentar fugas de diferentes magnitudes. Esto es particularmentecierto en alcantarillas,especialmente aquellas seccionesde las mismas que tienen bastanteantigüedad. Estos conductos

generalmente tienen juntas quetrabajan por fricción, que pue denpermitir escapes cuando se presenta un desplazamiento relativo entrelas secciones. Si el colector de aguas residuales se encuentraenterrado, está en la posibilidad de contaminar el agua subterráneaprincipalmente con bacterias, nitrógeno y cloruros. Las tuberías deacero están propensas a la corrosión que puede generar escapes; tales el caso de todas las tuberías que transportan hidrocarburos,especialmente en los cruces con corrientes de agua (Fetter, 1998).




b) Transporte del material contaminante y t ransferencia al agua subterráneaEste fenómeno se presenta cuando una sustancia contaminantees transportada de un lugar a otro por medio de camiones,trenes u otro medio de transporte. Se pueden generar pequeñosescapes por la vibración del vehículo, y en el caso de unaccidente puede llegar a derramarse todo el contaminante

contenido en el vehículo. Una gran cantidad de materialespueden llegar a derramarse de esta manera, contaminando elagua subterránea con sustancias completamente extrañas almedio en el que se encuentra. Es de gran importancia organizar un equipo de limpieza lo suficientemente entrenado pararemediar la situación de manera que se reduzca drasticamentela velocidad de propagación del contaminante en el medio.

22..44 FFUUEENNTTEESS QQUUEE DDEESSCCAARRGGAANN SSUUSSTTAANNCCII AASS CCOOMMOO CCOONNSSEECCUUEENNCCII AA DDEE OOTTRRAASS

AACCTTII VVII DDAADDEESS

a) Irrigación.En muchos casos,cuando un cultivo esirrigado, se aplica masagua al suelo de la queeste puede retener, deacuerdo con sucapacidad de campo. Elagua de exceso percolahacia el nivel freático através del suelo. En este

proceso se movilizanproductos químicos aplicado s al campo, como por ejemplofertilizantes y pesticidas. La salinidad del suelo y del aguacercana a la s uperficie puede verse incrementada, pues laevaporación concentra las sales naturales transportadas con elagua de irrigación.

b) Aplicación de pesticidas.

Con el fin de controlar la maleza, insectos, hongos, nemátodosy otras “pestes”, se aplican a los cultivos diferentes pesticidascon un alto potencial de contaminación del agua subterránea.;

gran parte de estos productos y las sustancias resultantes de ladegradación biológica de sus componentes, llegan hasta lasaguas subterráneas. El mayor riesgo de contaminación sepresenta en aquellos puntos donde se generan descargaspuntuales y de volumen considerable de pesticidas, como por ejemplo los botaderos de residuos de pesticida una vez se ha

terminado la fumigación o cuando la sustancia ha perdido su capacidad destructiva. Por esta razón, en laactualidad se está popularizando el uso de pesticidas biodegradables, los cuales pierden su potencial decontaminación antes de causar algún efecto nocivo sobre las aguas subterráneas. La Tabla 3 presenta unresumen de las características de los principales pesticidas.




Laboratorio privado de producción de bioplaguicidas o de pesticidas biológicos de Panamá; ubicado en la comunidad de Boquete, provincia de Chiriquí.

c) Aplicación de fertilizantes.Los fertilizantes tienen un alto contenido de nitrógeno, fósforo y potasio; sin embargo

estos tres elementos no tienen el mismo potencial de contaminación. El fósforo no esmuy móvil en el suelo, por lo que no constituye una amenaza seria para el aguasubterránea. Con respecto al potasio, a pesar de que es un eleme nto contaminante, sutasa de aplicación es pequeña, de manera que el efecto sobre el agua subterránea no esmuy significativo. En cuanto al nitrógeno, debido a su alta tasa de aplicación, sumovilidad en el suelo y su potencial contaminante, se considera como el elemento quemás riesgo representa para el agua subterránea. En la tabla 4 se presentan lasprincipales características de los contaminantes generados por el uso de fertilizantes

d) Desechos de animales.Las granjas de animales tienen el potencial de contaminar el agua subterráneacon bacterias, virus, nitrógeno y cloruros. Cuando los animales son mantenidos en

lugares amplios, la concentración de excrementos por unidad de área es baja,disminuyendo por consiguiente el riesgo de contaminación del agua subterránea.Por el contrario, cuando los animales se mantienen en un área bastante pequeña,la concentración de sus excrementos se incrementa, generando así un mayor potencial de contaminación.También se presenta contaminación cuando se mantienen almacenados losexcrementos de los animales para su posterior utilización como abono endiferentes cultivos. Claramente esta situación es independiente de la densidad delos animales.

e) Aplicación de sal para el deshielo de las vías.En las regiones donde se presentan estaciones con inviernos severos, es muy

común que las vías sean cubiertas de nieve y hielo. Para acelerar el proceso dedeshielo, generalmente se aplica sal (cloruro de sodio), con aditivos quefacilitan su manipulación y mejoran su funcionamiento, como por ejemploferrocianuro férrico y ferrocianuro sódico y otros que disminuyen el potencialcorrosivo de la sal, como el cromato y el fosfato. Estas sustancias sonevacuadas de la vía en forma de escorrentía que puede ser canalizada hastaun vertimiento determinado o simplemente infiltrarse en el suelo por la zona

adyacente a la vía,llegando así al agua subterránea.




f) Ablandadores de aguaEn zonas donde el agua de abastecimiento tiene un grado dedureza alto debido a la presencia de iones de calcio ymagnesio, se utilizan ablandadores de agua para mejorar sucalidad. Los ablandadores de agua son mezclados con

cloruro de sodio, que después de su uso son evacuados enlas aguas residuales, que bien pueden ser canalizadas a través de un sistema dealcantarillado o ser llevadas a tanques sépticos.

g) Escorrentía urbanaDebido a la gran proporción de zonasimpermeables en las zonas urbanas, el agua lluviaque cae sobre las mismas es conducida en sumayoría por los diferentes sistemas de recolecciónde agua ll uvia, y tan solo una pequeña porción seinfiltra directamente en el suelo. El agua querecolectada tiene una alta carga de sólidos

suspendidos y sólidos disueltos a causa de las emisiones y fugas de losautomóviles, fertilizantes y pesticidas de uso doméstico y heces de mascotas. Esta agua contaminada esconducida por medio de tuberías y canales hasta una corriente natural que recibe la carga contaminante y si seda el caso de que esta corriente sea una fuente de recarga de un acuífero, este último resulta tambiéncontaminado.

h) Percolación de contaminantes atmosféricosLos contaminantes atmosféricos que alcanzan la superficie terrestre por depositación seca o como materia disuelta o particulada en la precipitación. Lasfuentes pueden ser las chimeneas de las plantas de energía, incineradores,fundidoras y otros procesos industriales. Los contaminantes pueden incluir hidrocarburos, químicos orgánicos sintéticos, químicos orgánicos naturales, metales

pesados, sulfuros, y compuestos nitrogenados. La parte del agua precipitada que seinfiltra arrastra estos compuestos hacia las aguas subterráneas.

i) Drenaje de minasLas minas a cielo abierto y sub terráneas pueden romper los patrones deflujo natural del agua, quedando expuestas las rocas que contienen piritaa la acción del agua con cierta carga de oxígeno disuelto. Este procesopuede originar agua ácida, que drena desde la mina produciendo lacontaminación del agua superficial y subterránea.




22..55 AACCTTII VVII DDAADDEESS QQUUEE PPRROOVVEEEENN UUNN CCOONNDDUUCCTTOO PPAARRAA LLAA EENNTTRRAADDAA DDEE AAGGUUAA

CCOONNTTAAMMII NNAADDAA EENN LLOOSS AACCUUÍÍ FFEERROOSS

j) Perforación de pozos.

Durante la perforación, construcción y operación de pozos de agua, petróleo, gas,energía geotérmica, etc., se pueden introducir contaminantes en a los acuíferos. Los pozos construidosinadecuadamente, los entubados corroídos y los pozosabandonados sin haber tomado en ellos las debidasprecauciones pueden producir un conducto para el flujoagua contaminada desde la superficie hacia el pozo,contaminando así el agua subterránea. En ocasiones lagente utiliza los pozos abandonados como botaderos debasuras o como letrinas en donde descargan todas lasaguas residuales provenientes de sus viviendas.

k) Pozos y perforaciones exploratorias.Los pozos de exploración y monitoreo excavados con el fin de estudiar las características subterráneas de undeterminado sector, pueden favorecer la contaminación de un acuífero de la misma manera que los pozos deproducción; por esto, es importante sellar los pozos exploratorios después de obtenida la información buscada.

l) Excavaciones.Al realizar una excavación, se retira la capa superior de suelo, que actuaba amanera de filtro; permitiendo así que las aguas contaminadas superficiales lleguendirectamente al estrato subyacente. En el caso de que este estrato sea unacuífero, se esta generando la contaminación del agua subterránea, pues se haperdido la protección natural contra la entrada de agua contaminada.

22..66 FFUUEENNTTEESS NNAATTUURRAALLEESS DDEE CCOONNTTAAMMII NNAACCII ÓÓNN

a) Interacciones agua subterránea – agua superficial.Muchos acuíferos libres son recargados naturalmente por cuerpos de agua superficiales,cuando la altura de lámina de agua en el rio o lago es superior al nivel freático. Si elcuerpo de agua superficial se contamina, el acuífero que éste recarga también se verácontaminado, sin que el ser humano haya originado directamente el proceso decontaminación de las aguas subterráneas. Sin embargo, el proceso de infiltración vaacompañado de colmatación del medio poroso circundante causado por los sólidos y elmaterial biológico de la fuente de contaminación, lo que reduce en el tiempo la cargacontaminante entrante al acuífero.

b) Meteorización natural.Las aguas subterráneas se pueden ver contaminadas por el proceso demeteorización natural de las rocas, en donde se generan grandescantidades de lixiviados provenientes de la estructura original de lasdiferentes rocas por donde el agua superficial ha tenido oportunidad defluir. Las concentraciones de sólidos disueltos que se alcanzan por estefenómeno pueden llegar a 100.000 mg/l e incluyen aniones y cationes.Con el desarrollo de la industria y el vertimiento de contaminantes a laatmósfera, se incrementa la generación de lluvia ácida, que al infiltrarseen el suelo incrementa la tasa de lixiviación de las diferentes rocas.




c) Intrusión salina.La explotación de acuíferos situados en regiones costeras,puede generar cambios drásticos en el nivel freático,rompiendo así el equilibrio existente entre el agua dulce y elagua salada. Este desequilibrio tiende a ser contrarrestado

mediante el avance del agua de mar hacia el acuífero,infiltrándose en la zona que antes era de agua dulce, hastallegar nuevamente al equilibrio. Para evitar esta fuente decontaminacion, es necesario establecer un balance hídricomuy detallado, con el fin de determinar la relación entre lasentradas y las salidas de agua en el acuífero y encontrar así latasa a la que es posible extraer agua sin que el nivel de agua dulce descienda lo suficiente como para generar elavance del agua marina. Además de determinar esta tasa de extracción, también es necesario realizar unadistribución espacial de los pozos de explotación adecuada, de manera que se minimice la velocidad de laintrusión marina, en caso de que se llegase a presentar.

22..77 II MMPPOORRTTAANNCCII AA RREELLAATTII VVAA DDEE LLAASS DDII VVEERRSSAASS FFUUEENNTTEESS DDEE CCOONNTTAAMMII NNAACCII OONN..

A continuación se presenta la frecuencia con que las diversas actividades contaminantes ocurren en cada uno delos 50 estados de EUA. Es interesante notar que las principales fuentes de contaminación son los tanquessubterráneos y los tanques sépticos, seguidos por las actividades agrícolas, mientras que las de menor incidenciason las estaciones de gasolina. En América Latina, las estaciones de servicio deben ser de las fuentes de mayor incidencia, puesto que la tecnología de tanques de fibra de vidrio de doble fondo es aun incipiente en la región.

El estudio realizado reportó en cuanto a prioridad de los contaminantes en su grado de afectación, que lostanques subterráneos son los que mas riesgo presentan, seguidos de los botadores de basura abandonados, ycompartiendo el tercer lugar, las actividades agrícolas y los tanques sépticos.




0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 O t r

a s B o m

b a s d e

g a s o l i

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I n t r u s i ó

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A p l i c a c

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c i ó n d e t i e

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d o s P o z o s d e

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i ó n O t r o s r e l

l e n o s

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i n d u s t

r i a l e s

B o t a d e

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s s u p e r

f i c i a l e s

R e l l e n o s

m u n i c i p a

l e s A c t

i v i d a d e s a

g r í c o l a

s T a n

q u e s s é

p t i c o s

T a n q u e

s d e s u

b t e r r á n

e o s

F u e n t e c o n t a m i n a n t e

Número de estados

Gráfica 1 Frecuencia de varias fuentes de contaminación de acuiferos en cada uno de los 50 estados de EUA (Tomado de Fetter, 1998)

Uno de los factores que hacen de la contaminación del agua subterránea un problema bastante serio es que

sucede en períodos muy largos de tiempo. Un desecho depositado hace mucho tiempo puede causar contaminación en el agua subterránea que puede tomar décadas en descubrirse. Además, aunque el sitio devertimiento del desecho puede ser puntual, la contaminación en el acuífero puede afectar áreas muy grandes,después de que han actuado los mecanismos de transporte a lo largo del tiempo.




33 CC LLAA SS IIFF IICC AACC IIOO NN DD EE CC OO NN TT AAMM IINN AANN TT EESS

En la figura 6 se presenta una clasificación de los contaminantes comúnmente hallados en aguas subterráneas

bajo seis criterios distintos, posteriormente se presenta una explicación más amplia de la misma.

Figura 6. Clasificación de contaminantes. (Tomado de Pulido, 1997)

OrigenSegún su origen, los contaminantes pueden ser naturales, cuando se presentan como una característica propiadel medio en que se halla el acuífero, como en el caso de la intrusión marina; o antropogénicos cuando sepresentan por la acción del hombre, como en el caso de los pozos de inyección. La contaminación antropogénicaes la más frecuente y también la más nociva.

Incidencia EspacialUn contaminante es considerado como puntual cuando en una escala geográfica, la zona donde se descargapuede ser asimilada como un punto, tal es el caso de los efluentes industriales, los pozos de inyección, etc. Si por el contrario, la zona es extensa y poco definida se dice que el contaminante es difuso, como en el caso de laszonas agrícolas.

PersistenciaUn contaminante es instantáneo, si se presenta durante un lapso corto de tiempo, tal como ocurre durante lasfallas abruptas de tanques y tuberías; de la misma manera se dice que un contaminante intermitente es aquelque se descarga a intervalos de tiempo, tal como ocurre en los pozos sépticos; finalmente, cuando un

1. ORIGEN NATURALES ANTROPICOS

2. INCIDENCIA ESPACIAL PUNTUALES DIFUSOS

INSTANTANEOS 3. PERSISTENCIA INTERMITENTES

CONTINUOS Epidemiológicos

SALUD Tóxicos Cancerígenos 4. EFECTO

Mutagénicos Color

ESTETICOS Olor Sabor

Inorgánico MATERIAL Orgánico

5. NATURALEZA Biológico

ENERGETICA Térmica Nuclear

6. SOLUBILIDAD FASES LIQUIDAS NO ACUOSAS SOLUTOS

Livianas Densas




contaminante se descarga de manera constante se dice que es continuo; tal es el caso de las fugas de liquido enlos tanques de almacenamiento subterráneos y de lixiviados en los rellenos sanitarios.

EfectoUn contaminante puede tener efectos directos sobre la salud o sobre la estética del agua. Los principales efectosconocidos sobre la salud son los epidemiológicos (enfermedades patógenas), tóxicos (causan envenenamiento),

cancerígenos y mutagénicos (originan malformaciones). Los efectos estéticos se refieren principalmente a laaparición de olor, sabor y color en el agua lo cual inhibe su consumo.

Naturaleza de los ContaminantesResulta conveniente definir la naturaleza de un contaminante al momento de establecer el proceso de tratamientopara controlar dicho contaminante, o en el momento de seleccionar las técnicas mas adecuadas para laremediación del acuífero. A grandes rasgos la contaminación puede ser de naturaleza material o energética.

Contaminación material

Se presenta contaminación de acuíferos por materiales químicos, orgánicos, y/o biológicos de los cuales susniveles de concentración están limitados por una amplia normatividad con el fin de evitar sus efectos nocivos

sobre la salud y el ambiente.

Contaminación por material químico: Incluye todos aquellos compuestos no orgánicos (que no contienen cadenascarbonadas), los cuales presentan una mayor o menor movilidad en el medio subterráneo dependiendo del tipode compuesto. El más difundido y de difícil tratamiento es el nitrato (NO3) y el cual se origina principalmente por las prácticas agrícolas.Entre este tipo de contaminantes se encuentran metales (mercurio, plomo, arsénico, etc.); cationes de magnesio,níquel, sodio, etc; elementos no metálicos y aniones (amonio, nitritos, nitratos, fosfatos etc).

Contaminación por material orgánico: Comprende todo aquel compuesto que contiene cadenas carbonadascombinadas o no con otros elementos. Se originan naturalmente, por síntesis durante las labores industriales opor fermentación de otras sustancias orgánicas, pero los más difundidos son los originados por el uso de

plaguicidas y fertilizantes, así como por los residuos industriales. Otro grupo importante de compuestos orgánicosson aquellos derivados del petróleo, los cuales se pueden clasificar de la siguiente manera:

Hidrocarburos alifáticos: que se dividen en alcanos, alquenos y alquinos, ejemplo: parafinas. Hidrocarburos aromáticos, como el benceno y sus derivados Hidrocarburos oxigenados como la acetona, el metanol y fenoles en general Hidrocarburos en combinación con otros elementos específicos, tales como el nitrógeno, fósforo,

azufre, cloro, bromo, yodo y flúor. Otros hidrocarburos como la gasolina, kerosene, fuel oil, propano etc.

Contaminación por material biológico: se refiere a aquellos microorganismos que representan riesgo para lasalud, tales como virus, bacterias y protozoos. Los virus son agentes infecciosos de tamaño que varia entre 20 y200nm compuestos por ácido ribonucléico, envuelto en una capa de proteína; estos no cumplen funcionesmetabólicas, por lo cual infectan a otros organismos para reproducirse; tal es el caso del virus que causa lahepatitis B. Las bacterias por su parte, son microorganismos mas grandes (0.50 a 10µm), que si cumplenfunciones metabólicas y que igualmente generan enfermedades, como el cólera. Finalmente, los protozoos sonorganismos pluricelulares que se alimentan de organismos de menor tamaño y de compuestos orgánicos;ejemplo de ellos son las amebas, la giardia y los Coliformes fecales. En la tabla 5 se presenta una serie deagentes microbiológicos frecuentemente hallados en el agua subterránea, así como las enfermedades asociadosa ellos.




Tabla 5. Agentes microbiológicos transmitidos por aguas subterráneas. (Tomado de Foster)

Microorganismo Enfermedad

VirusVirus de la Hepatitis A Hepatitis infecciosaPoliovirus PoliomielitisRotavirus Enfermedades diarréicasEcovirus y Coxsacrievirus Enfermedades varias

BacteriasVibrio cholerae Fiebre tifoideaSalmonella typhi Fiebre paratifoideaSalmonella paratyphi Disentería bacilar Shigell spp Enfermedades diarréicas

Contaminación Energética

Este tipo de contaminación se presenta principalmente por la liberación de energía térmica o por irradiación en elsubsuelo.

Contaminación térmica: Esta se presenta por la descarga de líquidos residuales, con una temperatura ya seamayor o menor a la del depósito subterráneo. Ocurre principalmente en las plantas termoeléctricas. Alintroducirse un líquido caliente en el acuífero se genera primero que todo una mayor disolución del medio; unavez se enfría el liquido o cuando se mezcla con el presente en el medio, se induce concentración y precipitaciónde sólidos, los cuales disminuyen la porosidad y por consiguiente generan cambios en la conductividadhidráulica, así como disminución en la oxigenación; adicionalmente el aumento en la temperatura, incrementa elmetabolismo de los microorganismos, favoreciendo el crecimiento de las bacterias.

Contaminación por radiación: Se origina principalmente por la explotación de material radioactivo en losyacimientos naturales, así como en sus diferentes usos, especialmente en la producción de energía y en su usobélico. En la tabla 6 se presenta una relación de algunos radioisótopos y sus efectos sobre la salud.

Tabla 6. Características y efectos sobre la salud de algunos radioisótopos (tomado de Foster 1990)

Radioisótopo Vida media(años)

MayorRadiación2

Vida mediabiológica CMP3 (µCi/ml) Organos afectados

H3 12.26 β 12 días 3 x 10-3 Todo el cuerpoSr 90 28.1 β 50 años 3 x 10-5 HuesosI229 1.7 x 107 β,γ 138 días 6 x 10-8 TiroidesCs137 30.? β,γ 70 días 2 x 10-3 Todo el cuerpoRa226 1600 α,γ 45 años 3 x 10-6 HuesosPu239 24400 α 200 años 5 x 10-6 Huesos

Solubilidad: El contaminante se pude presentar como un soluto, es decir disuelto en a una determinadaconcentración. Las fases liquidas no acuosas como su nombre lo indica, son aquellos líquidos que no sonsolubles en el agua, como aceites, hidrocarburos, etc; contaminantes que por su naturaleza presentancomportamientos muy distintos a los solutos. Las fases líquidas no acuosas se clasifican como densas cuandopresentan densidades mayores a la del agua, o como livianas en el caso contrario.

2 α: Partículas alfa; β: Partículas beta; γ: rayos gamma

3CPM: Concentración máxima permisible para el consumo humano, sin efectos nocivos aparentes; Ci: Curie, es una medida de

la tasa de desintegraciones radioactivas




44 CC RR IITT EERR IIOO SS DD EE CC AA LL IIDD AADD DD EE LL AA GG UU AA

El criterio de calidad del agua depende directamente del uso que se le vaya a dar a dicha agua. Muchas de lascaracterísticas físico químicas y bacteriológicas requeridas para determinado uso son generalmente adoptadospara propósitos generales.

El principal propósito del análisis de agua es determinar la conveniencia del agua para determinados usos. Lostres principales usos son: doméstico (consumo humano), agrícola e industrial. Un sistema de abastecimientomunicipal debe cumplir la normativa establecida de calidad. El agua para uso en algunas industrias particularesrequieren de una calidad sustancialmente más alta que una considerada aceptable para abastecimientomunicipal.

En este numeral se presenta la normatividad existente acerca de los niveles de concentración de ciertos agentesque puede presentar el agua de acuerdo a su uso específico (consumo humano, agricultura, o industria).

44..11 CCRRII TTEERRII OOSS PPAARRAA CCOONNSSUUMMOO HHUUMMAANNOO

Origen y efecto de algunas sustancias peligrosas en agua potables

Arsénico. Su presencia en el agua potable puede ser el resultado de la disolución del minera presente en el suelopor donde fluye el agua antes de su captación para uso humano, por contaminación industrial o por pesticidas.La ingestión de pequeñas cantidades de arsénico pueden causar efectos crónicos por su acumulación en elorganismo. Envenenamientos graves pueden ocurrir cuando la cantidad tomada es de 100 mg. Se ha atribuido alarsénico propiedades cancerígenas.

El Zinc en el agua potable puede deberse al deterioro de las tuberías de hierro galvanizado y a la perdida delzinc del latón. En tales casos puede sospecharse también la presencia de plomo y cadmio por ser impurezas delzinc, usadas en la galvanización. También pude deberse a la contaminación con agua de desechos industriales.

El cadmio puede estar presente en el agua potable a causa de la contaminación industrial o por el deterioro de

las tuberías galvanizadas.El cadmio es un metal altamente tóxico y se le ha atribuido varios casos deenvenenamiento alimenticio.

Cromo. El cromo hexavalente (raramente se presenta en el agua potable el cromo en su forma trivalente) escancerígeno, y en el agua potable debe determinarse para estar seguros de que no está contaminada con estemetal. La presencia del cromo en las redes de agua potable puede producirse por desechos de industrias queutilizan sales de cromo, en efecto para el control de la corrosión de los equipos, se agregan cromatos a las aguasde refrigeración.

Normatividad InternacionalEn la tabla 7 se presentan los niveles de concentración de ciertos compuestos comúnmente presentes en el agua

exigidos por la EPA (U.S.Environmental Protection Agency ) para el consumo humano y por la OMS(Organización mundial de la salud ). En la normatividad de la EPA se distinguen tres niveles de contaminaciónposibles: el primero es el MCLG el cual es el máximo contenido ideal del compuesto, el MCL es el contenidomáximo aceptable del compuesto sin que este represente peligro para la salud; por ultimo, para algunos casos, elSMCL es un contenido mínimo del compuesto el cual se debe mantener para evitar olores o sabores extraños enel agua. Para la normatividad de la OMS los valores corresponden a las concentraciones máximas exigidas por esta entidad.Generalmente la evaluación en laboratorio de estos parámetros resulta costosa, razón por la cual, las pruebas sereducen en la mayoría de los casos a aquellos compuestos más nocivos.




Tabla 7. Criterios del agua potable según US EPA y la OMS(Compilado de Arboleda, 1992 y Fetter, 1999)

AGENTE CONTAMINANTEUS EPA OMS

(1985)MCLG(µg/l)

MCL(µg/l)

SMCL(µg/l)

Agentes Orgánicos SintéticosAcrilamida4 0 -Adipatos (di(etilhexi)adipato) 400 400Alaclor* 0 2Aldicarb* 1 3Aldicarb* (sulfóxido) 1 4Aldicarb* (sulfonato) 1 2Atrazine* 3 3Benceno 0 5 10Benzo[a]pireno 0 0.2Carbofurano 40 40Tetracloruro de Carbono 0 5 3Clorodane* 0 2 3Cloroformo 30Dalapone 200 200

Diclorobromopropano (DBCP*) 0 0.2o-Diclorobenceno5 600 600 10p-Diclorobenceno2 75 75 51,2-dicloroetano 0 5 11,l-dicloroetileno 7 7Cis-1,2-dicloroetileno 70 70Trans-1,2-dicloroetileno 100 1001,2-dicloropropano 0 52,4-acido diclorofeno-oxiacético (2,4-D) 70 70Di(hetilhexi)ftalato 0 6Dieldrin-aldrin 0.3Diguat* 20 20Dinoseb* 7 7Endothall* 100 100Endrin* 2 2 10

Epiclorohidrin*6 0 -Etilbenceno2 700 700 30Dibromoetileno (EDB*) 0 0.05Fenoles totales 1Glifosato* 700 700Heptacloro* 0 0.4 0.1Heptaclor* (Epóxido) 0 0.2Hexaclorobenceno 0 1 0.1Hexaclorociclopentadieno (HEX*)2 50 50 8Lindano* 0 0.4 3Metoxiclor* 40 40Cloruro de Metileno 0 5Monoclorobenceno 100 100Oxamyl* 200 200PCB como decaclorobifenol 0 0.5PDT* 1Pentaclorofenol 0 1 10Picloram* 500 500Simaze* 4 4Estireno2 100 100 102,3,7,8-TCDD* (dioxin) 0 3 x 10-5

Tetracloroetileno 0 5

* Nombre comercial del compuesto

4Químico usado en el tratamiento de potabilización del agua

5SMCL es solamente un valor sugerido, concentraci0ones menores pueden afectar el sabor del agua.






(1985)MCLG(µg/l)

MCL(µg/l)

SMCL(µg/l)

1,2,4-Triclorobenceno 70 701,1,2-Tricloroetano 3 5Tricloroetileno (TCE*) 0 5

1,1,1-tricloroetano 200 200Trihalometanos (THM) 250Tolueno2 1000 1000 40Toxofeno 0 3Acido 2-(2,4,5-Triclorofenoxi)-propiónico (2,4,5-TP o Silvex*) 50 50Cloruro de Vinilo 0 2Xilenos (Totales)7 10000 10000 20Grasas y aceites

Agentes InorgánicosAluminio 200Antimonio 6 6Arsénico8 50 50Asbesto (fibras por litro) 7 x 106 7 x 106

Bario 2000 2000

BoroBerilio 0 1Cadmio 5 5 5CalcioCloruro 250000Cromo 100 100 50Cromo hexavalenteCobre9 1300 1300 1000Cianuro 200 200 100Fluoruro 4000 4000 2000 1500Hierro 300Plomo6 0 15 50Manganeso 100Mercurio 0.2 0.2 1MolibdenoNíquel 100 100Nitrato (como N)10 10000 10000Nitrito (como N) 1000 1000Total nitritos y nitratos 10000Selenio 50 50 10PlataSodio 5 000

Sulfato 5 x 105 5 x 105 4 x 105

Talio 0.5 2/1

Agentes MicrobiológicosGiardia Lamblia 0 org

Legionella 0 orgBacterias Heterotróficas 0 orgVirus 0 org

RadionucléidosRadio 22611 0 20 pCi/l


8El MCL de arsénico se encuentra en revisión (1997)

9El tratamiento del agua debe reducir la corrosividad del líquido con el fin que este metal no se remueva de las tuberías usadas

en la red de distribución10

Químico usado en el tratamiento de potabilización del agua





(1985)MCLG(µg/l)

MCL(µg/l)

SMCL(µg/l)

Radio 228 0 20 pCi/lRadón 222 0 300 pCi/lUranio 0 20 µg/l

30 pCi/lEmisiones Beta y de Fotones 0 4 M/añoEmisiones alfa en ajuste grueso 0 15 pCi/l

Normatividad Colombiana

A continuación se presentan los criterios de calidad del agua potable establecidos por el decreto 475 del año1998.

Tabla 8a Criterios organolépticos y físi cos de calidad de agua potable según el decreto 475 de 1998 delMinisterio de Salud de Colombia

Características Unidades Valor AdmisibleColor Verdadero

Olor y Sabor Turbiedad

Sólidos totalesConductividad

Sustancias flotantes

Unidades de Platino Cobalto UPC

—Unidades Nefelométricas de Turbidez UNT

Mg/LµS/cm

—

≤ 15Aceptable≤ 5≤ 500

50 – 1000Ausentes

Tabla 8b Criterios químicos de calidad de agua potable según el decreto 475 de 1998 del Ministerio de Salud deColombia

Características Expresados como Valor Admisible mg / LAluminio

AntimonioArsénico

BarioBoro

CadmioCianuro libre y despreciable

Cianuro totalCloroformo

CobreCromo hexavalente

Fenoles totalesMercurio

MolibdenoNíquelNitritosNitratos

PlataPlomoSelenio

Sustancias Activas al Azul de MetilenoGrasas y Aceites

Trihalometanos totales

AlSbAsBaB

CdCNCN

CHCl3 CuCr 16

FenolHgMoNi

NO2 NO3 AgPbSe

ABS—

THMs

0.20.0050.010.50.3

0.0030.050.1

0.031.0

0.010.0010.0010.070.020.110

0.010.010.010.5

Ausentes

0.1

Tabla 8c. Criterios de calidad química con implicaciones de tipo económico o acción indirecta sobre la saludsegún el decreto 475 de 1998 del Ministerio de Salud de Colombia

Características Expresados como Valor Admisible mg / LCalcioAcidez

HidróxidosAlcalinidad Total

CaCaCO3 CaCO3

CaCO3

6050

< LD100

11Un pCi (picocurie) es una medida de la tasa de desintegraciones radioactivas. Mrem ede/año es la dosis radioactiva por un

cuerpo u órgano




ClorurosDureza TotalHierro TotalMagnesio

ManganesoSulfatos

ZincFluoruros

Fosfatos

ClCaCO3

FeMgMn

SO4-2 ZnF

PO4-3

2501600.3360.12505

1.2

0.2

LD: LÍMITE DE DETECCIÓN DE UN MÉTODO ANALÍTICO: Es el valor resultante de multiplicar la desviación estándar de un blanco de reactivos o testigo por una constante igual a 5.5. los rangos de lectura de los métodos analíticos utilizadospara análisis del agua deben incluir al menos la décima parte del valor máximo admisible o el de referencia.

El valor admisible de cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución de agua potable, deberáestar comprendido entre 0.2 y 1.0 mg/L.

El valor para el potencial de hidrógeno, pH, para el agua potable deberá estar comprendido entre 6.5 y 9.0.

Tabla 8d. Criterios toxicológicos de calidad según el decreto 475 de 1998 del Ministerio de Salud de Colombia

Agente Expresado como Valor Admisible mg / LPlaguicidas; sustancias cancerígenas, mutagénicas y/o teratogénicas: 0.0001

Sustancias categoria toxicológica I (según MINSALUD) 0.0001Sustancias con LD5012 oral < 50mg/kg 0.0001

Sustancias desconocidas o con efectos desconocidos 0.0001

Sustancias con categoria toxicológica II y III (según MINSALUD) 0.001Sustancias con LD50 oral de 51 a 5000mg/kg 0.001

Sustancias con categoria toxicológica IV (según MINSALUD) 0.01Sustancias con LD50 oral de 5001 a 15000mg/kg 0.01

CRITERIOS MICROBIOLOGICOSColiformes fecales NMP/100cm3 0Escherichia Coli NMP/100cm3 0




Normatividad Panameña

CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS PARA EL AGUA POTABLENorma DGNTI-COPANIT 23-395-99

CARACTERÍSTICAS UNIDAD VMP(1) OBSERVACIONES1. Biológicas

A. Agua distribuida por tubería

A.1 Agua tratada que entra al sistema de distribución

Bacterias coliformes fecales Nº decolonias

/ 100ml 0

Bacterias coliformes Totales Nº decolonias

/ 100ml 0

A.2. Agua no sometida a tratamiento que entra en el sistema de distribución

Bacterias coliformes fecales Nº decolonias / 100ml 0

Bacterias coliformes totales Nº decolonias

/ 100ml 3

A.3. Agua en el sistema de distribución

Bacterias coliformes fecales Nº decolonias

/ 100ml 0


/ 100ml 3

B. Agua no distribuida por tuberías

Bacterias coliformes fecales Nº decolonias / 100ml 0


/ 100ml 10

C. Agua Embotellada

Bacterias coliformes fecalesBacterias coliformes totales

Nº de colonias /100 mlNº de colonias/100 ml

0 0

La fuente de abastecimiento deagua debe estar exenta decontaminación fecal al igual queel agua final del proceso.

D. Parámetros de cumplimiento para todas las condiciones (A, B y C)




Protozoarios (patógenos) Helmintos(patógenos) Organismos de vida l ibre(algas, otros) Enterovirus OtrosOrganismos

Los conocimientos actuales nohan permitido establecer valoresguías para las característicasbiológicas. No obstante, lapresencia de cualquiera de estosorganismos en el agua potable es

indicativo de contaminación ycausa de enfermedad. Por lotanto, no deben estar presentesen el agua deconsumo humano.

VALORES DE LAS CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS Y FÍSICAS PARA ELAGUA POTABLE

CARACTERÍSTICAS VALORES MÁXIMOS UNIDADES OBSERVACIONESPERMISIBLES

-------OLOR Y SABOR Aceptable para lamayoría de losconsumidores

----

COLOR 15 unidades de Unidades de color en la escalacolor Platino-Cobalto

TURBIEDAD 1,0 UNTPreferiblemente menor de 1.0UNT

-------POTENCIAL DEHIDROGENO

6,5 - 8,5 unidades dePh

ACEITE Y GRASA --- ---- Debe estar exenta

VALOR MÁXIMO PERMITIDO DE LAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS INORGÁNICAS PARA EL AGUAPOTABLE

CARACTERÍSTICAS VALOR MÁXIMO OBSERVACIONESPERMITIDO

(mg/L)

Alcalinidad 120,00 como carbonato de calcio

Aluminio 0,20Antimonio 0,005Arsénico 0,01Bario 0,7Cadmio 0,003Cianuro 0,001Cloro residual (1) 1,5 Valor Mínimo 0,8 mg/LCloruro 250,00Cobre 1,00




Cromo 0,05Dureza Total 100,00 como carbonato de calcioFluoruro 1,00Hierro 0,30Manganeso 0,1

Mercurio 0,001Molibdeno 0,07Níquel 0,02Nitrato 10,00Nitrito 1,0Plata 0,05Plomo 0,01

Selenio 0,01Sodio 200,00

Sólidos Disueltos Totales 500,00Sulfato 250,00Zinc 5,0

VALORES MÁXIMOS PERMITIDOS PARA LAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICASORGÁNICAS EN EL AGUA POTABLE

CARACTERÍSTICAS VALOR MÁXIMOPERMITIDO EN

MILIGRAMOS/LITROS(mg/L)

OBSERVACIONES

DETERGENTES 0,2 ----------------------

TRIHALOMETANOS 0,1 ----------------------

COMPUESTO FENOLICOS 0,001 ----------------------

PLAGUICIDAS --- ----------------------

HIDROCARBUROS --- ----------------------

PCB (Bifenilos Policlorados) --- ----------------------

VALORES MÁXIMOS PERMITIDOS PARA LAS CARACTERÍSTICAS RADIOACTIVAS

EN EL AGUA POTABLE

CARACTERÍSTICAS VALOR MÁXIMOPERMITIDO

UNIDADES OBSERVACIONES

Radioactividad Alfa Global (1) 0,1 Bq/L

Radioactividad Beta Global (1) 1 Bq/L




44..22 CCRRII TTEERRII OOSS PPAARRAA UUSSOO AAGGRRÍÍ CCOOLLAA La mayor proporción de agua usada para agricultura la constituye el agua para irrigación. La calidad del aguapara irrigación está influenciada principalmente por las siguientes características (Romero 1996).

Concentración total de sales solubles. Proporción relativa de sodio contra otros cationes. Concentración de boro y otros elementos que pueden ser tóxicos. En algunos casos, la relación entre la concentración de bicarbonatos y la dureza.

El departamento de Agricultura de los Estados Unidos acostumbra expresar las concentraciones de salessolubles en me /L (miliequivalente por litro) y el total de sales solubles en términos de la conductividad del aguaen micromhos / cm. De acuerdo al mismo Departamento de Agricultura, la relación de sólidos disueltos en mg/La conductividad en µS / cm a 25ºC es de 0.64. La experiencia demuestra, sin embargo, que dicha relación puedeser tan baja como 0.55 y tan alta como 0.9.

De acuerdo al Manual No. 60 del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, aguas con conductividades

menores de 750 µS/cm son satisfactorias para irrigación en lo concerniente a contenido total de sales. Sin,embargo, algunos cultivos sensibles al contenido de sales pueden verse afectados adversamente por dichasaguas si las condiciones de drenaje y percolación del suelo no son adecuadas.

Aguas en el intervalo de 750 a 2250 µS/cm son ampliamente usadas con resultados satisfactorios de crecimientode cultivos cuando existe buen drenaje y buena administración del riego. Sin embargo, si el drenaje y lapercolación son inadecuados se desarrollan condiciones salinas.

Si el contenido de sodio de un agua para irrigación es alto comparado con el contenido de calcio y magnesio, elsodio es absorbido por el suelo, reemplazando al calcio y al magnesio. Como el contenido de sodiointercambiable aumenta por la razón anterior, el suelo se hace más SÓDICO y se desarrollan condiciones físicasy químicas adversas, que limitan o impiden el crecimiento de las plantas. Los suelos sódicos se caracterizan, por lo tanto por un exceso de sodio intercambiable y por una baja permeabilidad. La recuperación de un suelo sódicosupone un reemplazo del sodio intercambiable, por calcio o magnesio y la remoción del sodio por percolación. Elreemplazo se hace comúnmente por adición de yeso al agua.

El peligro de sodificación en un agua o índice de sodio se mide por la Relación de Absorción de Sodio (RAS),dada por la siguiente ecuación:

( )2

MgCa

NaRAS

++++

+

+=

En el cual, Na+, Ca++, Mg++, representan las concentraciones en miliequivalentes por litro de iones respectivos.Para irrigación se puede usar aguas con un valor RAS de hasta 26 si el contenido mineral es bajo; pero si elcontenido mineral es alto, el valor de la RAS debe ser menor de 10.

La figura incluida a continuación (pendiente) contiene la clasificación para aguas de riego basada en la salinidady la relación de absorción de sodio tomada del manual No. 60 del Departamento de Agricultura de los EstadosUnidos. En dicha clasificación, las aguas se dividen en cuatro clases con respecto a su conductividad, siendo lospuntos de división entre dichas clases, los valores 250, 750 y 2250 micromhos / cm. Así mismo, las aguas sedividen en cuatro clases según la relación de adsorción del sodio.




Los siguientes comentarios acerca de las diferentes clases, son tomados del Manual No. 60 del Departamento deAgricultura de los Estados Unidos.

Clases de agua según la conductividad

Agua de baja salinidad(C1): puede usarse para riego de la mayor parte de los cultivos en casi cualquier tipo de

suelo con muy poca probabilidad de que se desarrolle salinidad. Se necesita algún lavado, pero este se logra encondiciones normales de riego excepto en suelos de muy baja permeabilidad.

Agua de salinidad media (C2): puede usarse siempre y cuando tenga un grado moderado de lavado. No se hacenecesario el uso de prácticas de control de la salinidad mientras las especies vegetales sean moderadamentetolerantes a las sales.

Agua altamente salina (C3): no puede usarse en suelos cuyo drenaje sea deficiente. Aún con drenaje adecuadose pueden necesitar prácticas especiales de control de la salinidad debiendo por lo tanto seleccionar únicamenteaquellas especies vegetales muy tolerantes a sales.

Agua muy altamente salina (C4): no es apropiada para riego bajo condiciones ordinarias, pero puede usarse

ocasionalmente en circunstancias muy especiales. Los suelos deben ser permeables, el drenaje adecuado,debiendo aplicarse un exceso de agua para lograr un buen lavado, en este caso, se deben seleccionar cultivosaltamente tolerantes a sales.

Clases según el contenido de sodioAgua baja en sodio (S1): puede usarse para el riego en la mayoría de los suelos con poca probabilidad dealcanzar niveles peligrosos de sodio intercambiable. No obstante, los cultivos sensibles como algunos frutalespueden acumular cantidades perjudiciales de sodio.

Agua Media en Sodio (S2): En suelos de textura fina, el sodio representa un peligro considerable, más aún sidichos suelos poseen una alta capacidad de intercambio de cationes, especialmente bajo condiciones de lavadodeficiente, a menos que el suelo contenga yeso. Esta agua sólo puede usarse en suelos de textura gruesa o en

suelos orgánicos de buena permeabilidad.

Agua Alta en Sodio (S3): puede producir niveles tóxicos de sodio intercambiable en la mayoría de los suelos por lo que estos requerirán prácticas especiales de manejo, buen drenaje, fácil lavado y adiciones de materiaorgánica. Los suelos ricos en yeso pueden no desarrollar niveles perjudiciales de sodio intercambiable cuandose riega con este tipo de aguas. Puede requerirse el uso de mejoradores químicos, siempre y cuando el agua nosea de muy alta alcalinidad.

Agua muy Alta en Sodio (S4): es inadecuada para riego excepto cuando su salinidad es baja o media.

Contenido de BoroEl boro en pequeñas concentraciones es esencial para el desarrollo de las plantas. Sin, embargo, es muy tóxico

para ciertas especies y la concentración que afecta a unas es casi la misma que necesitan otras para undesarrollo normal. Las concentraciones tóxicas de boro que se encuentran en algunas aguas usadas para riegoobligan a tenerlo en cuenta para establecer la calidad del agua. Los límites son mostrados en la tabla 9.

Contenido BicarbonatosEn aguas usadas para riego, ricas en iones bicarbonato, existe la tendencia del calcio y del magnesio aprecipitarse como carbonatos, a medida que la solución del suelo se vuelve más concentrada. De esta manera,las concentraciones de calcio y magnesio se van reduciendo y la concentración relativa de sodio aumenta. Elexceso de bicarbonatos se mide por la relación "carbonato de sodio residual", la cual se define como la




concentración de carbonato y bicarbonato, menos la concentración de calcio y magnesio expresadas enmiliequivalentes por litro:

Carbonato de sodio residual = (CO3= + HCO3

-) – (Ca+++ Mg++)

Aguas con más de 2.5 me / L de "arbonato de sodio residual no son buenas para riego. Aguas que contienen de

1.25 a 2.5 me / L son dudosas y las que contienen menos de 1.25 me / L son buenas. Sin embargo, estasconclusiones están basadas en datos muy limitados y tienen únicamente carácter tentativo.

Tabla 9a. Limites permis ibles de boro para aguas de riego

Clase Cultivos Cultivos Cultivosde boro sensibles semitolerantes Tolerantes

mg/L mg/L mg/L

1 <0.33 <0.67 >1.02 0.33-0.67 0.67-1.33 1.0-2.03 0.67-1.0 1.33-2.0 2.0-3.04 1.0-1.25 2.0-2.5 3.0-3.755 >1.25 >2.5 >3.75

Tabla 9b. Tolerancia de las plantas al boro

Tolerantes Semitolerantes Sensibles

Athel Girasol Nuez encarceladaEspárragos Papa Nogal negro

Palma Algodón Alcala Olmo americanoPalma datilera Algodón Palma Ciruela

Remolacha azucarera Tomate PeraAlfalfa Rábano Manzano

Gladiolo Olivo UvaHaba Cebada Higo KadotaNabo Maíz Cereza

Col Sorgo DuraznoLechuga Avena Naranjo

Zanahoria Zinia AguacateCalabaza Limón

Tabla 9c Calidad del agua para irrigación según C.S. SCOFIELD

CONSTITUYENTECLASIFICACION

CLASE I CLASE II CLASE III

Sólidos Disueltos mg/l 0-700 700-2000 >2000Cloruros mg/l 0-150 150-500 >500

Boro mg/l 0-0.5 0.5-2.5 >2.5% Sodio <60 60-75 >75

44..33 CCRRII TTEERRII OOSS PPAARRAA UUSSOO II NNDDUUSSTTRRII AALL El intervalo de las especificaciones para calidad del agua para uso industrial es muy amplio y las características ylímites requeridos varían de un producto a otro y de proceso a proceso. Usualmente no es ni económico nifactible para un municipio o ciudad suministrar agua de calidad satisfactoria para todos los usuarios industriales ydomésticos, aunque existan condiciones tales como la corrosividad y la dureza, de importancia relevante enambos casos. (Romero 1996)




A manera de ilustración, se discutirán a continuación dos importantes aplicaciones industriales:las plantasindustriales y la fabricación de concreto.

Plantas IndustrialesSe clasifica el agua usada en plantas industriales de la siguiente manera: Agua para alimentación de calderas. Agua de enfriamiento. Agua de proceso.

A continuación se explicará cada tipo de uso.

Agua para alimentación de calderasHasta hace unos años, era común trabajar con calderas diseñadas para operación entre 1.75 a 3.2 MPa. Hoyexiste un gran número de unidades operando a 7MPa y en los Estados Unidos se encuentran en operacióncalderas de 35 MPa. Estas condiciones tan altas de presión y temperatura incrementan la tendencia a lacorrosión y a las incrustaciones, además de otros problemas que obligan a que se suministre a las calderas aguade muy alta pureza y calidad. Entre las impurezas existentes en el agua, la sílice es de gran importancia desdeel punto de vista de alimentación de calderas. La sílice, aún en bajas concentraciones, tiende a formar una

incrustación densa y dura sobre las superficies de calentamiento y álabes de las turbinas de vapor causandoserias pérdidas de eficiencia y capacidad de generación. Si dicho estado alcanza condiciones críticas, losdepósitos de sílice deben removerse con vapor en contracorriente y soda cáustica, o sacar la unidad de serviciopara desarmarla y remover los depósitos formados.

Las siguientes son especificaciones típicas para plantas generadoras de potencia con temperaturas de 650º C ypresiones de 35 psi:

Tabla 10 Especificaciones de calidad de agua para plantas de generación

Parámetro ConcentraciónSólidos disueltos totales 0.5 mg / L

Sílice 0.02 mg / LHierro 0.01 mg / L

Cobre 0.01 mg / LOxígeno disuelto 0.005 mg / L

PH 9.5 –9.6

Tabla 11 Limites de tolerancia para agua para alimentación de calderas

Parámetro Presión Mpa

0 – 1.0 1.0 – 1.75 1.75 - 2.80 2.80

Turbiedad 20 10 5 1Color 80 40 5 2Oxígeno consumido mg/lt 1.5 10 4 3Oxígeno disuelto mg/lt 1.4 0.14 0 0H2S, mg/lt 5 3 0 0Dureza mg/lt Ca CO3 80 40 10 2

Relación sulfato-carbonato 1.1 2.1 3.1 3.1AI2O3, mg/lt 5 0.5 0.05 0.01SIO2, mg/lt 40 20 5 1HCO3, mg/lt 50 30 5 0CO3, mg/lt 200 100 40 20OH, mg/lt 50 40 30 15Sólidos totales, mg/lt 3000-500 2500-500 1500-100 50pH mínimo 8 8.4 9 9.6

Aguas de esta calidad se obtienen por desmineralización con intercambiadores iónicos y de aireación seguida deun manejo cuidadoso y almacenamiento en equipos apropiados.




Agua para enfriamientoLa temperatura es el principal criterio de calidad en aguas usadas para enfriamiento. Aunque su calidad químicaes menos significativa que para los otros usos, ciertos factores como dureza y corrosividad pueden afectar lacalidad del agua para enfriamiento.

Agua de proceso

La calidad del agua de proceso es de importancia crítica en muchas industrias ya que se involucra dentro delproducto o entra en contacto directo con el mismo. Así, por ejemplo, el agua usada en el procesamiento dealimentos debe ser potable y conformar requisitos no exigidos para agua para consumo humano ya que ciertasimpurezas permisibles en el agua para consumo humano pueden cambiar la calidad de un producto o producir reacciones químicas indeseables. Por otra parte, algunos fabricantes de cervezas se han hecho famosos por eluso de agua de calidad especial que le dan un sabor y color especial a sus productos. Los requerimientos varíanampliamente de industria a industria y de proceso a proceso; cada industria ha fijado sus estándares de calidadde agua para sus usos específicos. Una recopilación de límites permisibles de impurezas en agua de procesopuede consultarse en la publicación de las naciones Unidas "Water for Industrial Use" o en el "Manual onIndustrial Water and Industrial Wastewater" de la American Society for Testing Materials.

Industria del Concreto

La preparación de concreto a partir de cemento, arena, grava y agua supone una reacción química en la cual lacalidad y cantidad de cada uno de los componentes es importante. Es bien conocido por los ingenieros civilesque la resistencia del concreto depende, en parte de la relación agua / cemento usada. Sin embargo, no seconoce bien el efecto de la calidad del agua sobre la resistencia y durabilidad del concreto.

De las investigaciones realizadas, los hechos más importantes de anotar sobre la calidad del agua para concretoson las siguientes: el agua para concreto debe estar libre de ácidos, álcalis y aceites; es aceptable agua quecumpla las normas de calidad de agua para consumo humano; no son aceptables aguas con contenido alto desulfatos; la resistencia a la compresión del concreto se ve muy poco afectada por el uso de agua de mar para lamezcla.

Parece razonable suponer que la calidad de agua aceptable para fabricación de cemento lo sea también para la

preparación de concreto por ello, se incluyen a continuación las normas de la calidad de agua para la fabricaciónde cemento.Tabla 12a. Calidad de agua para la industri a de cemento hidráulico (Tomado de

Instituto Argentino de Racionalización de materiales)

CARACTERISTICA LIMITE mg/L

Acidez 0Alcalinidad 400

ECC 1Hierro 25

Manganeso 0.5pH 6.5-8.5

Sílice 35Sólidos Disueltos 600

Sólidos Suspendidos 500Sulfatos 250Cloruros 250

Tabla 12b Calidad de agua para Concreto IRAM 1601-1.956

CARACTERISTICA LIMITE mg/L

Color AusenteDBO 3

Residuos sólidos <5000pH 5.5-8.0

Sulfato <600Cloruros >100




CC AA SS OO SS DD EE EESS TTUU DD IIOO

44..44 PPRROOCCEESSOOSS DDEE CCOONNTTAAMMII NNAACCII ÓÓNN DDEELL AACCUUII FFEERROO DDEELL MMAARR DDEELL PPLLAATTAA Tomado del II congreso latinoamericano de hidrología subterránea (Chile, 1994)

GeneralidadesLa ciudad costera de Mar del Plata en la república de Argentina es el principal centro turístico del país; estáubicada al sudeste de la capital Buenos Aires y tiene una población de 600.000hab (1994) la cual se ve triplicadaen la temporada de vacaciones. Desde principios de siglo el abastecimiento de agua potable se ha efectuado por medio de la explotación del recurso subterráneo, de manera que en la actualidad el agua para uso domestico,industrial y agrícola proviene exclusivamente del acuífero sobre el que yace el distrito de la ciudad. Pese a laimportancia que tiene para la ciudad el mantener la integridad del acuífero, solo hasta la década del setenta seempezaron a identificar los problemas de contaminación del subsuelo generados principalmente por tressituaciones: la salinización debida a una creciente intrusión marina causada por la sobreexplotación del acuífero,la infiltración de contaminantes provenientes de una inadecuada disposición de residuos líquidos y sólidos, y lacontaminación por nitratos fruto del uso de fertilizantes y pesticidas principalmente. De igual manera lascaracterísticas propias del acuífero así como la débil legislación existente y la presión demográfica han

propiciado el desarrollo del problema.

Hidrogeología de la regiónLa ciudad esta ubicada sobre un acuífero libre multicapa delimitado hacia el oeste por la formación Belcarse lacual es rica en ortocuarcitas de baja permeabilidad, hacia el oriente esta el océano Atlántico. La formación quecontiene el acuífero se conoce con el nombre de sedimentos pampeanos la cual fue formada por largos procesosde depositación.La recarga del acuífero se realiza mediante la infiltración natural de los excedentes de aguas lluvias, las cualesson más fuertes en los meses de junio a octubre; la descarga se realiza a través de las corrientes naturales (flujobase), por descarga directa al océano Atlántico y por la explotación mediante pozos y aljibes.En la tabla 13 se presentan algunas de las características hidrogeológicas del acuífero.

Tabla 13. Características Hidrogeológicas del acuífero de Mar del Plata

Espesor 70 a 100mPermeabilidad 10 a 15 m/dTransmisividad 500 a 700 m2/dCoeficiente de Almacenamiento 1 x 10-3

Período de Recarga junio a octubre

4.4.1 Procesos de Contam inaciónSalinización por Intrusión MarinaEl avance de la intrusión marina y la consecuente salinización del acuífero, es causada directamente por sobreexplotación; en efecto, al disminuir el volumen de agua en el depósito, la cuña de agua dulce se varetrayendo y el agua salada se interna en el continente.El acuífero de Mar del Plata ha sido explotado desde principios de siglo, en un comienzo de manera rudimentariamediante aljibes y molinos de viento; ya hacia al década del cincuenta, el rápido crecimiento de la población y laconstrucción del sistema de acueducto masificó la explotación del recurso. El avance de la interfaz de aguasalada fue detectado en el año de 1971, estimándose que entre 1950 y 1970 se salinizó un área total de 15 km2 yla interfaz se internó en el continente unos 3500m, a una velocidad de avance de 150 m/año; en varios pozos deextracción se pasó de concentraciones de cloruros de 100mg/l a 2000mg/l obligando su cierre. Ante esapreocupante situación la solución planteada fue la de cambiar la geometría de la explotación mediante laconstrucción de una nueva batería de pozos, por parte de la empresa de acueducto; acción que trajo resultados




favorables, puesto que durante los años de 1970 a 1990 la interfaz solo avanzó 400; finalmente los últimosregistros reportan una estabilización en el avance de la intrusión.

Contaminación por disposición de residuos sólidosEn la ciudad se producen actualmente unas 700 toneladas diarias de residuos sólidos, los cuales se disponen encuatro botaderos ubicados en distintos puntos de la ciudad. Según un estudio paralelo, la cantidad de lixiviados

producidos por estos residuos es de unos 147000 m3/año, lo cual resulta especialmente nocivo dadas, lascaracterísticas hidrogeológicas de la zona. Durante el diseño de dichos botaderos no se tuvieron en cuenta susefectos sobre el depósito subterráneo; solo hasta 1980 se iniciaron los estudios destinados a determinar losniveles de contaminación del agua extraída en cercanías de dichos botaderos. Dicho estudio se basó en elmonitoreo de pozos domiciliarios no profundos (10 a 20m) en torno a tales sitios; como resultado se encontraronaltas concentraciones de DBO y sulfuros, así como una buena retención de metales pesados; de maneraadicional, se determinaron los períodos de tránsito de los contaminantes. Algunos resultados importantes sepresentan en la tabla 14.

Tabla 14. Estudio de Contaminación por Disposición de Residuos SólidosAcuífero de Mar del Plata

Radio de influencia 2500 a 3000mPrincipales contaminantes hallados DBO, sulfuros, plomo, hierro, zincPeríodos de tránsito

Zona no saturada 3m/añoZona Saturada 275m/año

Se planteó la necesidad de establecer modelos de transporte de contaminantes, con el fin de diseñar un futurosistema de disposición de residuos, acorde a las características hidrológicas de la zona, de manera que suimpacto sobre el acuífero sea mínimo.

Por otra parte la disposición de residuos líquidos mediante el sistema de letrinas y pozos sépticos del que sesirve un 60% de la población que vive en áreas suburbanas constituye otra fuerte fuente de contaminación delsubsuelo.

Océano Atlántico

Ruta 88

12

4

3

Ruta 226

Ruta 115N

CONVENCIONES

Sitios de Disposición de residuos sólidos

1 Km. 9 ruta 88 (1960-1970)

2 Km. 2 ruta Waterland (1970-1975)3 Paraje el Gallin (1975-1979)

4 Actual (1973-hoy)

Explotación del Recurso

Pozos del área urbanaBatería Camet

Nueva Batería Acueducto Sur

0 5 10

Escala Gráfica

Figura 7. Situación geográfica general




Contaminación por prácticas agrícolasEl distrito donde se encuentra ubicada la ciudad, se halla en la llamada pampa húmeda, la cual es una de lasregiones más fértiles del país. En consecuencia toda la región está sometida a una fuerte explotación agrícola. Eluso del suelo esta diferenciado en tres sectores: el primero, al occidente de la ciudad, tiene un área de 600 km2,dedicada a la agricultura extensiva y especialmente al cultivo de la papa; esto genera particularmente grandescantidades de nitratos; el segundo sector tiene un área de unos 60 km 2 donde se practica la agricultura intensiva

de hortalizas y verduras, lo cual implica el uso de fertilizantes y pesticidas; el tercero, al norte de la ciudad, sededica a la ganadería; actividad que genera también contaminación por nitrato. Como es común, existe unacoincidencia espacial entre las zonas donde se genera la contaminación del acuífero y los puntos de extraccióndel liquido, lo cual ha hecho necesario el cierre de varios pozos; sin embargo, pese a la creciente problemática,no existe algún diagnostico preciso sobre los niveles de contaminación debido a las practicas descritas. Para estetipo de casos y en general para cualquier proceso de contaminación de acuíferos, se sugiere realizar unseguimiento de la distribución del contaminante, tanto en área como en profundidad y de su evolución en eltiempo.

DiagnósticoSe presentan dos mecanismos de entrada de contaminantes al acuífero: el primero es el de migración lateral,presentado por la intrusión marina que ha salinizado el acuífero en una extensión de 20 km2. En la actualidad se

ha detenido el proceso, debido a un acertado cambio en la geometría de la explotación. El segundo es el de flujodescendente debido a las practicas agrícolas y de disposición de residuos; en la actualidad el área contaminadapor esta razón es de unos 160 km2, especialmente a nivel de la zona de humedad del suelo de donde seabastece un 30% de la población.

RecomendacionesLa prevención y el control de la contaminación por parte de una comunidad, se logra a través de una adecuadainteracción entre los niveles político, sociocultural

y científico. El fortalecer la legislación y fomentar el cuidado del recurso mediante la educación; así como eladelantar estudios que conlleven al conocimiento de la mecánica del acuífero, permitirán minimizar los efectosnegativos de las actividades humanas sobre el mismo, así como una explotación racional del recurso.




44..55 CCOONNTTAAMMII NNAACCII ÓÓNN DDEE AACCUUÍÍ FFEERROOSS PPOORR CCOOMMPPUUEESSTTOOSS DDEE AARRSSEENNII CCOO Tomado del II congreso latinoamericano de hidrología subterránea (Alshud, 1994)

Generalidades

Son muchos ya los casos reportados en distintas partes del mudo sobre afecciones en la humana por el consumode agua con un contenido de arsénico superior al permitido por las normas. Este hecho se presenta debidoprincipalmente a la falta de un control rutinario del nivel de arsénico, al desconocimiento de la sintomatología dela intoxicación y al deficiente tratamiento de potabilización característico de los países subdesarrollados.

Toxicología del ArsénicoEste metal pesado, así como los compuestos que lo contienen, son altamente tóxicos y sus efectos sobre lasalud varían de acuerdo a ciertos parámetros tales como: la dosis ingerida, el período y frecuencia de laingestión, el modo de exposición al mismo, la sensibilidad y predisposición genética del organismo frente alelemento, y el régimen alimenticio; es una sustancia acumulable, es decir que no se elimina metabólicamente.El arsénico ataca a órganos específicos; los efectos mas conocidos son las afecciones sobre centrosenzimáticos, discromías cutáneas (verrugas, lunares y manchas), necrosis de los tejidos, y Carcinogénesis de

hígado y riñones.Fuentes del ContaminanteEl contaminante puede aparecer de manera natural en ambientes geológicos propicios. Se requieren complejosestudios hidrogeoquímicos, para poder elaborar modelos funcionales, que permitan determinar el origen ytransporte del elemento, lo cual resulta costoso en la mayoría de los casos. En general se asocia la aparición delcontaminante a los yacimientos de metales como plomo, zinc, oro y plata, así como a las zonas de constanteactividad volcánica.

Distintas actividades humanas causan también la proliferación del contaminante. Principalmente la extracción demetales (oro, plata, hierro, plomo, zinc etc.), las industrias de fundición, metalurgia, vidrio, electrónica y textiles;así mismo como el uso de pesticidas, fungicidas, herbicidas, y rodenticidas. Su ya remoto uso terapéutico en eltratamiento de enfermedades como el reumatismo, la artritis, el asma, la malaria, la tuberculosis, la diabetes,sífilis, etc. generó también una propagación adicional del tóxico.

Casos de Contaminación de Acuíferos por Arsénico (México)• Comarca de Lagunera: este caso se presentó por la contaminación del acuífero debido a una fuente

geológica natural presente en el mismo. El efecto asociado es el de la concentración anormal de casos decáncer a distintos niveles del cuerpo. La población que se abastece de este depósito potencialmenteafectable es de unos 200000 habitantes

• Valle del Zimapán: en este caso, la contaminación del recurso se debe a la depositación de cenizas,provenientes de la industria metalúrgica y por la explotación minera.

RecomendacionesCon el fin de contrarrestar este y otros problemas de contaminación es necesario fomentar e incrementar elestudio interdisciplinario de los mismos; especialmente en el área de hidrogeología, geología, química,toxicología y epidemiología para propiciar así una mejor política, tanto de explotación como de abastecimiento. Acorto plazo es necesario implementar la medición rutinaria de los niveles de contaminante en el agua, para asíestablecer pautas de prevención, tratamiento y remediación.




44..66 CCOONNTTAAMMII NNAACCII ÓÓNN DDEE AAGGUUAASS EENN LLAA II SSLLAA DDEE SSAANN AANNDDRRÉÉSS

4.6.1 GeneralidadesEn la Isla de San Andrés, situada en el mar Caribe Colombiano y en los cayos adyacentes, confluyen variasfuentes contaminantes, como lo son los hidrocarburos y los componentes orgánicos producidos por desechos

humanos. La falta de control en la explotación de las aguas subterráneas, así como la presencia de numerosospozos sépticos y letrinas, ha generado avance de la intrusión marina y el flujo de contaminantes hacia el aguasubterránea, contaminando los acuíferos con agentes patógenos y sustancias químicas cuyas concentracionesson mayores que las permitidas por las normas colombianas para agua potable.

4.6.2 GeologíaEn la Isla de San Andrés se encuentran cuatro tipos de litología predominante. La mas antigua está conformadapor un basamento ígneo – volcánico; las dos intermedias por rocas de origen bioquímico y detrítico, sometidas aprocesos geológicos de fallamiento, fracturamiento y disolución y la más joven por sedimentos no consolidados(Vargas, 1997).

Los acuíferos de mayor importancia hidrogeológica se ubican en las formaciones San Andrés y San Luis, lascuales están constituidas por calizas coralinas, arenas calcáreas y en menor grado por arcillolitas. Los acuíferosson de tipo libre, con porosidad primaria y secundaria variable entre 0.03 y 0.06.

La formación San Andrés cubre la porción central de la Isla, constituyendo la zona de colinas interior, conformadapor un arrecife clasificado como biohermo y tiene un espesor que varía entre 170 y 270 metros. Descritainicialmente por Hubach (1955) y recientemente por Guzmán y Hernández (1992), como una unidad calcáreaconstituida por una sucesión de calizas coralinas con variación lateral de facies calcáreas masivas hasta faciesarenáceas y arcillosas. La facie calcárea está estratificada, presentando una coquina formada por precipitaciónmecánica, química y biológica, constituyendo el núcleo del arrecife. Como características principales de estasrocas están la porosidad secundaria por grietas y karst con algo de porosidad primaria; además de la presenciade restos fósiles.

La formación San Andrés está conformada de abajo hacia arriba por:• Calizas conglomeráticas de 90 a 150 metros de profundidad.• Areniscas que se encuentran interestratificadas entre el paquete de calizas y tiene un espesor aproximado

de 30 metros.• Arcillas calcáreas con espesores máximos de 15 metros• Calizas detríticas arenáceas presentes desde los 20 hasta los 50 metros de profundidad; compactas y

carstificadas, con efectos de disolución que aumentan la porosidad.

En cuanto a la formación San Luis, se puede decir que constituye la parte plana de la isla, con cotas que nosobrepasan los 10 m.s.n.m. Consiste en una masa homogénea de biosparita poco cementada, de color blanco,con intercalaciones arenosas, arcillosas y abundantes fósiles. Es posible encontrar fragmentos de coral unidos

por el material cementante, con poros que tienen hasta 7 cm de diámetro. El espesor de esta formación varíaentre 8 y 15 metros, incrementándose hacia la costa oriental. Existen otras formaciones y depósitos cuaternariosque aportan muy poco en cuanto a aguas subterráneas se refiere.

En la isla se presenta una falla de gran importancia desde el punto de vista hidrogeológico, denominada Falla delCove, con unos 3.5 km de longitud. Está localizada en la parte central de la Isla en dirección N-S. A lo largo lafalla se presenta una serie de dolinas alineadas, así como también lagunas de carácter permanente. Estasdolinas alineadas pueden clasificarse con lagunas en rosario, producto del represamiento de drenajes por neotectonismo; esta característica es de gran importancia, pues se convierte en una zona de recargapreferencial, y a lo largo de la cual se encuentran los pozos que abastecen el sistema de acueducto de la isla.




4.6.3 I nventario de recursosEn 1995 existían en la isla de San Andrés 333 captaciones de agua subterránea, que corresponden a 173 pozos,155 aljibes y 5 manantiales (Vargas, 1995). Los aspectos más relevantes en cuanto a la explotación del aguasubterránea son:

• Su principal utilización es en el abastecimiento público y doméstico, seguido por el uso industrial y el riego.• De los173 pozos existentes en la isla, 33 captan el acuífero San Andrés, 132 aprovechan de la formación

San Luis y 8 son surtidos de los depósitos cuaternarios.• De los 155 aljibes, 25 captan los depósitos cuaternarios, 120 el acuífero de San Luis y 10 el acuífero de San

Andrés.• Existen 4 manantiales en la formación San Andrés.• El acuífero mas explotado es el de San Andrés, con una descarga estimada de 30 l/s, incluyendo pozos,

aljibes y manantiales.• Las descargas en la formación San Luis y los depósitos cuaternarios varían entre 0.3 y 12 l/s.• La tasa de explotación de los aljibes es menor a 1 l/s.

4.6.4 HidrogeologíaLa tabla 10 presenta un resumen de los principales datos hidrogeológicos del acuífero de San Andrés en el Valledel Cove.

El acuífero de San Luis tiene las siguientes características:• Area aflorante: 9.34 km²• Es un acuífero libre, aunque es confinado en algunos sectores pequeños, donde subyace algunos rellenos

cuaternarios.• Nivel estático: 0.03 – 0.65 m• Alta carstificación de las rocas, por los procesos de disolución, que incluso llegan a conformar cavernas en la

zona occidental de la isla.• Velocidad de flujo de 0.8 a 0.4 m/d.• Porosidad estimada de 0.1 a 0.12.• Gran parte del horizonte acuífero está intruido por las aguas marinas, que han penetrado casi hasta las cotas

mas altas del mismo. En la zona norte de la isla existe un gran lente de agua dulce. También en elpiedemonte, se encuentra agua dulce en menor proporción; aproximadamente el 2% en relación en relaciónal área intruida.

• La recarga se realiza por la infiltración de las precipitaciones y probablemente alguna infiltración lateralproveniente del acuífero de San Andrés.

• Es de gran importancia la recarga artificial que recibe el acuífero por pozos sépticos y por las fugas de lossistemas de acueducto y alcantarillado.




Tabla 10. Datos Hidrogeológicos del Acuífero de San Andrés (Tomada de Vargas, 1997)ZONA POZO T (m²/d) k (m/d) V (m/d) S Profundidad (m)

Valle delCove

SA-1SA-2SA-3SA-4SA-5SA-6SA-7SA-8SA-9SA-10

31211700

57776250287108

49

13.41

7.36

3.03.52.53.36.50.51.23.25.40.1

0.032

0.045

Valle delCove

P-4P-4ªP-5P-6P-7P-8P-10

P-13P-15P-16P-18P-22

8151000371402505744

3204311088312

26.0

2.054.4410.42.62.8

2.043.31.97.7

3.3

6.70.511.053.20.1

0.06

0.05

0.03

49.529.554.558.560.548.543.5

55.080.0111.4113.097.0

En cuanto al acuífero de San Andrés se tienen los siguientes datos:• Area aflorante: 14.22 km²• Altura máxima: 90 m.s.n.m. en la zona central de la isla.• Es la principal fuente para abastecimiento de agua dulce.• Es de tipo libre y heterogéneo.

• Velocidad horizontal promedio variable entre 0.5 y 7 m/d.• Cabeza de presión máxima: 13 m en la laguna Big Pond.• Conductividad hidráulica variable entre 1.9 y 30.5 m/d• Coeficiente de almacenamiento: 0.03 – 0.06 en el valle del Cove• Transmisividad: 37 – 1000 m²/d, presentándose las máximas transmisividades hacia la Falla del Cove.• Nivel estático: 21 – 40 m en la zona del Cove y entre 57 y 64 m en la parte norte.• Dureza: mayor a 150 mg/l como CaCO3 • Agua apta para el consumo humano (exceptuando la dureza).• La recarga se genera gracias a la precipitación directa sobre la superficie, especialmente en el Valle del

Cove (3 km²), en la áreas norte y sur, según análisis geomorfológicos realizados y fotografías aéreas.

4.6.5 Resultados del estud io

El estudio realizado por Ingeominas (Vargas,1997) con respecto al riesgo de contaminación de aguassubterráneas en la San Andrés permitió llegar a un plan para el manejo de las aguas subterráneas que asegurela sostenibilidad del recurso hídrico subterráneo. Los puntos de mayor importancia son los siguientes:

• Programa de protecciónIncluye la definición de áreas de control de las captaciones de agua subterránea con el fin de proteger algunascaptaciones de aguas subterráneas y los vertimientos sanitarios en cercanías de los pozos y aljibes.




• Desarrollo de estrategias para el control de la contaminaciónSe busca proteger los acuíferos de las fuentespotenciales de contaminación, pues el deterioro de lacalidad de las aguas subterráneas disminuye lasposibilidades de su aprovechamiento, perjudicando deesta manera a la población de la isla.

• Estudio de alternativas para el suministro de aguapotable

El planteamiento de soluciones de abastecimiento deagua potable y ampliación de la cobertura del sistemade alcantarillado es de gran importancia, pues favorecea la población en general y facilita la protección de lasaguas subterráneas. Se busca también controlar radicalmente el avance de la cuña marina, por efectode sobreexplotación en cercanías de la falla del Cove.

4.6.6 Contami nación por hidr ocarburosEl archipiélago de San Andrés y providencia y loscayos vecinos han sufrido un proceso decontaminación por efecto de los hidrocarburos vertidosen las aguas marinas por distintas fuentes. Esta regiónes de especial interés, pues por su situación geográficase favorece el transporte de hidrocarburosprovenientes del Golfo de México, de Venezuela,además de los que son transportados por la corrientedel Caribe.

Por esta razón fundaciones como la Dirección GeneralMarítima (DIMAR) a través del Centro deInvestigaciones Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH)ha venido monitoreando la contaminación por petróleoen el Caribe Colombiano desde 1985 (Garay, 1997).Con este propósito se implementaron 13 estaciones

para muestro de agua, 10 para sedimentos y 1 para peces (Figura 7).

El análisis de la información recolectada muestra que se está presentando un proceso de contaminación por hidrocarburos disueltos y dispersos (HDD), alifáticos y aromáticos alrededor de la isla. Las mayoresconcentraciones de HDD se encuentran en la bahía de San Andrés y sus alrededores, por efecto de lacontaminación con ACPM generada en la Termoeléctrica. El muelle intendencial también presenta contaminaciónen concentraciones relativamente altas, por la presencia de embarcaciones de gran cabotaje.

Al sur de la isla, las concentraciones son bajas, pues no hay amenazas cercanas, y adicionalmente las aguas sonbastante profundas y turbulentas, favoreciéndose así la descontaminación natural del agua.

En la zona oeste de la isla, la contaminación se debe principalmente a transporte de contaminantes por residuosde embarcaciones que circulan hacia México y el canal de Panamá y por los hidrocarburos transportados por lacorriente del Caribe, proveniente de Venezuela y de las islas de Trinidad y Tobago.

Figura 8. Estaciones de muestreo de hidrocarburos. Tomado de Garay,1993




En general, se considera que las aguas cercanas a la isla de San Andrés se encuentran contaminadas por hidrocarburos derivados del petróleo y según los estándares de calidad emitidos por la UNESCO, se puedenclasificar como aguas contaminadas por hidrocarburos.

Con respecto a la contaminación con hidrocarburos alifáticos y aromáticos, se encontró que la mayor concentración está cerca de la termoeléctrica y el muelle intendencial y en menor grado la bahía de San Andrés,

siendo en el resto de la periferia de la isla menor el grado de contaminación.Con base en los análisis realizados sobre la fauna de la isla se pudo determinar que las especies animales nohan sufrido efectos de la presencia de hidrocarburos en las aguas marinas. En las figuras 9 y 10 se encuentra ladistribución espacial de los contaminantes en el mar.

Figura 9. Distribución de hidrocarburos disueltos y dispersos. (Tomado de Garay, 1993)

Figura 10. Distribución de hidrocarburos alifáticos y aromáticos (Tomado de Garay, 1993)




44..77 EEVVAALLUUAACCII ÓÓNN DDEE RRII EESSGGOO DDEE CCOONNTTAAMMII NNAACCII ÓÓNN DDEE LLOOSS AACCUUÍÍ FFEERROOSS

CCUUAATTEERRNNAARRII OOSS EENN LLAA ZZOONNAA MMUUÑÑAA – – SSII BBAATTÉÉ (( AADDAAPPTTAADDOO DDEE VVAARRGGAASS,,

11999955))

Los municipios de Muña y Sibaté situados al sur de la Sabana de Bogotá, Colombia, encuentran en las aguassubterráneas una alternativa bastante adecuada para solucionar el déficit de agua apta para el consumo humano,riego y las actividades industriales. Por esta razón, es de gran importancia caracterizar los recursos de la región,y reconocer las diferentes amenazas que podrían llegar a contaminar el agua subterránea. En la zona hay pozosy aljibes, de manera que una gran cantidad de viviendas tiene su propio pozo que es utilizado cuando elsuministro del acueducto es deficiente.

La región tiene un área aproximada de 28 km² y está ubicada al sur de la Sabana de Bogotá. Afloran rocas deedad cretácica del Grupo Guadalupe, como la formación Planners y la formación Labor y tierna. Los acuíferos deedad cuaternaria son la Formación Tilatá, Depósitos de Terraza Alta y Depósitos Aluviales.

Estas formaciones geológicas dan origen a dos sistemas de acuíferos: el cuaternario que ocupa el 53% del totaldel área en la parte plana y semiplana de la región; y el sistema cretácico, que ocupa el 47% del área,caracterizada por relieves abruptos y fuertes pendientes.

El sistema cuaternario está constituido por sedimentos no consolidados de origen continental. Tiene porosidadprimaria y es recargado principalmente a través del agua subterránea proveniente del Sistema Acuífero Cretácicoy en menor proporción por el agua lluvia y superficial. Los valores de transmisividad varían entre 9 y 36 m²/dia yel coeficiente de almacenamiento se calculó en 1.2*10-3.

El Sistema Acuífero Cretácico está constituido por rocas consolidadas y fracturadas de origen marino

depositadas en el Cretáceo, que tienen porosidad primaria y secundaria y conforman la zona montañosa delárea.

En el Corredor Industrial del Muña existen empresas como Texmeralda, Icollantas, Eternit, Sidemuña, Heliacero,Líquido Carbónico, Organoquímica y Cultivos de flores que descargan sus residuos industriales a la quebradaChusacá. Adicionalmente, la industria militar Indumil, descarga sus líquidos industriales directamente al embalse,a través de canales construidos sobre la superficie del terreno sin ningún recubrimiento.

De los análisis de laboratorio se detectó la presencia de agentes contaminantes como detergentes, DBO, DQO,fosfatos, nitrógeno total y nitrógeno amoniacal hacen que el agua superficial de la zona (corrientes y embalse)sea completamente inadecuada para el consumo humano.




Ingeominas ha realizado algunos análisis de laregión y ha determinado como fuentescontaminantes de las aguas subterráneas elRío Bogotá, el embalse del Muña, la quebradaChusacá y cuatro vertimientos líquidosindustriales de las empresas ubicadas en el

corredor industrial del Muña. En los análisisrealizados, se pudo determinar que el aguasubterránea subsuperficial fluye desde elacuífero hacia el embalse en la mayor parte dela zona, y tan solo en la parte norte fluye delembalse hacia el acuífero. Las velocidades deflujo encontradas son relativamente bajas, yoscilan entre 2 m/año y 7 m/año.

La presencia de coliformes fecales y DQO enlas aguas subterráneas se debe a factoresantropogénicos; mientras que la de amonio se

explica, además de éstos a las característicasnaturales del acuífero. En cuanto al transportede contaminantes, se concluyó que la mayoríade iones provenientes de los contaminantesson muy afectados por los diferentes procesosque actúan durante el proceso de migración.Por esta razón, la concentración decontaminantes en las aguas subterráneasmuestreadas es muy baja, en especial si se lecompara con el agua superficial presente en lazona. Sin embargo, es necesario controlar mucho más los vertimientos de aguas negras a

los cuerpos de agua superficiales, pues por lascaracterísticas de los contaminantes, la amenaza que imponen a la calidad del agua subterránea es bastantealta.

44..88 EEVVAALLUUAACCII OONN DDEE LLAA CCOONNTTAAMMII NNAACCII OONN DDEE LLAASS AAGGUUAASS

SSUUBBTTEERRRRAANNEEAASS EENN LLAA ZZOONNAA DDEE PPAANNCCEE (( MMUUNNII CCII PPII OO DDEE

CCAALLII )) PPOORR AAGGUUAASS RREESSII DDUUAALLEESS DDOOMMEESSTTII CCAASS

4.8.1 GeneralidadesAl sur de la Ciudad de Cali, en el corregimiento de La Viga, se encuentra la zona de Pance, departamento delCauda, Colombia, que ha venido experimentando un desarrollo urbanístico bastante acelerado y por consiguiente desordenado, y es la zona que ocupa el presente caso de estudio (Figura No. 12 y 13).

El sector no dispone de un sistema de acueducto ni de alcantarillado, razón por la cual el aprovechamiento de lasaguas subterráneas ha tenido un auge importante, que se ha presentado simultáneamente con el desarrollo de laciudad. Las aguas residuales domésticas se disponen en tanques sépticos, y el efluente líquido se infiltra en elsuelo mediante campos de infiltración, pozos de absorción, zanjas filtrantes, etc. y en algunos sitios con pozosnegros (Azcuntar, 1993)

Figura No. 11. Localización general del Embalse del Muña




Ante la preocupación por la posibilidad de afectar lasaguas subterráneas con contaminantes provenientes delas aguas residuales, la Corporación del Valle delCauca (CVC) ha decidido tomar medidas quegaranticen que a pesar de la desorganización

urbanística de la ciudad, las aguas subterráneaspermanecerán en condiciones de calidad adecuadas, yque los contaminantes residuales serán dispuestos detal manera que no afecten el agua de la que seabastece la población.

Los objetivos del estudio que la CVC realizó en 1985fueron los siguientes:

1. Evaluación del potencial acuífero disponible y susituación actual de aprovechamiento.

2. Evaluación de la contaminación existente en el

agua subterránea.3. Soluciones prácticas y viables para un control

efectivo de la contaminación del acuífero.

A continuación se describen con mas detalle losaspectos relevantes del estudio mencionado.

4.8.2 Zona de est udioLa zona de estudio está localizada al sur de la ciudad de Cali, sector de Pance, corregimiento La Viga, municipiode Cali, Colombia, con un área total aproximada de 17 km². Para la época en que se realizó el estudio, la

población fue calculada en unos 20.000 habitantes aproximadamente.

Por medio de un inventario detallado se pudo determinar que la región cuenta con 450 pozos que suministranagua para el 50% de la población total; estos aljibes captan las aguas freáticas de la zona, y por lo tanto sulongitud oscila entre 10 y 15 metros. La población restante se abastece de fuentes superficiales mediantecaptaciones localizadas en el río Pance. Lo anterior representa un caudal total de abastecimiento deaproximadamente 100 litros por segundo, suponiendo que se consumen 480 litros diarios por habitante. En unaquinta parte de la zona las personas filtran y desinfectan el agua para consumo, los demás habitantes aunque noconsumen dicha agua, si la utilizan para realizar todas sus actividades.

Con el fin de determinar las características físico – químicas y bacteriológicas del agua que consume la poblaciónse recolectaron 130 muestras de agua de pozos y 36 muestras de aguas superficiales, haciendo énfasis en la

determinación de contenidos de coliformes totales, coliformes fecales, amoniaco, nitritos y nitratos.Adicionalmente se seleccionaron 12 pozos para monitoreo continuo de la calidad del agua para establecer suevolución con el tiempo.

Con el fin de determinar la población que el acuífero está en capacidad de abastecer se realizó el balance hídricode la zona, obteniendo así el volumen de agua disponible en el acuífero para aprovechamiento humano. Tambiénse calcularon los diferentes parámetros hidráulicos del acuífero superficial, con el fin de determinar elespaciamiento mínimo entre pozos de abastecimiento y un campos de infiltración de aguas residuales. Elenfoque principal de la determinación de este espaciamiento es, en últimas, el mejoramiento de las condicionesde salubridad de las aguas que la población consume y mejorar en este sentido su calidad de vida.

Figura No. 12. Localización general




Dentro de las enfermedades

ocasionadas por el consumo deaguas contaminadas conexcrementos humanos están lassiguientes:

a) Por bacterias : CóleraFiebre tifoideaFiebre paratifoideaDisentería bacilar Diarrea

b) Por virus : Hepatitis infecciosaPoliomelitisDiarreaDiversos síntomas

c) Por nitratos : Matahemoglobinemia (cianosis infantil)Cáncer

4.8.3 Result ados obt enidos y sit uación actualEl estudio realizado determinó que el 80% de los pozos de abastecimiento (aljibes) han sido mal construidos, sin

filtros de admisión de agua y con una área de entrada de agua bastante reducida, además de que no cuentancon el sello de protección sanitaria y no han sido sometidos a proceso de desinfección.

Dadas las deficientes características de los aljibes y las propiedades del acuífero, se puede afirmar que los pozosactúan como almacenamiento, pues con bombeos mayores a 6 horas son desocupados completamente. Por otrolado, la ausencia del sello sanitario convierte al pozo en una fuente contaminante de bastante peligrosidad.

La recarga anual del acuífero se estableció en 184 lps, de los cuales 105 lps son el agua infiltrada de lluvia y 80lps provienen del agua del río Pance y sus derivaciones. Para la época de realización del estudio, se establecióque el aprovechamiento está cerca del 30% del volumen total del agua subterránea disponible en la zona. El

Figura No. 13.: Area de estudio




acuífero está en la posibilidad de ser explotado hasta en un 60% de su recarga total sin entrar al rango desobreexplotación, y en consecuencia, con una dotación per cápita reducida de 300 litros diarios, se abastecería a30.000 habitantes.

En cuanto al sistema de tratamiento de aguas residuales, dada la falta de alcantarillado, son vertidas en tanquessépticos, de donde periódicamente se evacúa la materia sólida y el efluente líquido se infiltra en el suelo

mediante campos de inspección y pozos de absorción. Una pequeña porción del efluente es tratado en zanjasfiltrantes, filtros anaeróbicos para ser vertidos posteriormente en acequias cercanas. El caudal total de aguasresiduales generado en la zona es de alrededor de 50 lps, lo cual ha generado una contaminación importante delas aguas subterráneas y superficiales de la zona con bacterias coliformes fecales.

En el caso de las aguas subterráneas, la vulnerabilidad a su contaminación es mayor que en las superficiales,pues el suelo suprayacente no está en la capacidad de retener los contaminantes dentro de su estructura. Eltiempo ideal de retención del contaminante en el suelo debe ser de 30 días como mínimo, y los ensayosrealizados en campo dieron tiempos de retención entre 0.5 y 3 días, lo cual no garantiza la correcta purificaciónde los efluentes, convirtiéndose así en la principal fuente de contaminación de las aguas subterráneas.

4.8.4 Soluciones definitivas planteadasCon el fin de evitar el avance de la contaminación existente en la actualidad, y disminuir la generación de cargacontaminante se han propuesto las siguientes actividades:

• Construcción del alcantarillado sanitario de todo el sector.• Construcción de una planta de tratamiento de las aguas residuales de todo el sector para entregarlas al río

Cauca en condiciones aceptable.• El abastecimiento de agua de la zona se puede hacer mediante uso combinado de aguas superficiales para

las instituciones (colegios, universidades, clubes de recreación, etc) y de aguas subterráneas a nivelresidencial, condominio y hasta parcelaciones.

• Los pozos deben ser construidos con una adecuada protección sanitaria y desinfectados después de su

construcción y luego periódicamente (por lo menos una vez al año) para evitar su contaminación por agentesexternos (animales que caen al pozo, aguas lluvias contaminadas, etc).• Dependiendo del estado de calidad del agua para cada caso, se debe exigir el tratamiento adecuado para

que pueda ser consumida sin peligro.• Regular los constructores de pozos que utiliza el sistema de excavación manual, mediante licencias de

operación, para que cumplan las especificaciones técnicas de construcción.• Monitoreo continuo de la calidad del agua superficial y subterránea hasta que el sistema se recupere.• Evaluar en forma más precisa, el potencial acuífero disponible en la zona, mediante la construcción de pozos

de estudio y observación con sus correspondientes ensayos de bombeo.

Puesto que resulta complicado adoptar estas medidas inmediatamente, la CVC ha propuesto la otra alternativatemporal, con el fin de disminuir la tasa de contaminación actual de las aguas subterráneas. Dicha alternativa

consiste en asignar un área de 5000 m² por vivienda, pues de esta manera se garantiza que los pozos deabastecimiento queden entre sí a una distancia de 70 a 110 m y a 40 m de los campos de infiltración de aguasresiduales.




44..99 TTRRAANNSSPPOORRTTEE DDEE CCOONNTTAAMMII NNAANNTTEESS EENN EELL AAMMBBII EENNTTEE DDEENNTTRROO DDEELL RREELLLLEENNOO

SSAANNII TTAARRII OO DDEE CCEERRRROO PPAATTAACCÓÓNN.. Generalidades:

• La recolección y disposición final de desechos sólidos es uno de los

principales problemas que cada ciudad o país enfrenta.• En un relleno sanitario ocurre el transporte de contaminantes.• La contaminación del agua subterránea en el área del relleno o

adyacente al mismo, se de debido a la filtración de los lixiviados a travésdel suelo.

Localización:• El relleno de Cerro Patacón fue creado el 26 de octubre de 1987, con un área de 132 hectáreas,

localizados a 6.5 km de la vía Ricardo J. Alfaro, corregimiento de Ancón, provincia de Panamá.• Cerca del relleno se localizan dos poblaciones: Kuna Nega y MocamboTopografía:• Zona accidentada, formada por cerros y depresiones. El subsuelo está compuesto de arcilla limosa

semi-blanda, limo arcilloso granular y limo toscoso granular • Durante la estación lluviosa el nivel freático está a 0.6m de profundidad. El subsuelo en las partes bajas

tiene una gran concentración de humedad por el mal drenaje superficial existente.

localización de puntos de muestreo:• Pozo No 1- Población de Kuna Nega• Pozo No2 –Entrada de Cerro Patacón




Muestreo:• Se realiza un muestreo exploratorio para localizar zonas críticas de contaminación.• Se evaluaron parámetros físico químicos y biológicos.

Sitito de Muestreo No1: Comunidad de Kuna Nega

Sitito de Muestreo No2: Entrada de Cerro Patacón




Conclusiones:• El pozo localizado en la Comunidad de Kuna Nega, presenta una contaminación ligeramente alta en

cuanto a las características físico químicas. La contaminación biológica es la principal, sin embargo espoco probable que se deba al relleno sanitario debido a que se encuentra a un nivel topográfico máselevado.

• En el pozo localizado en la entrada de Cerro Patacón, el aumento de algunos contaminantes se puede

deber a su contacto con estratos de suelo y filtraciones de lixiviados de la primera etapa del RellenoSanitario.




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11caphamar08

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